Кавалер ордена Славы трех степеней
Родился 7 ноября 1924 года в селе Ильмино Городищенского уезда Пензенской губернии, ныне Никольского района Пензенской области. Русский. Из семьи крестьян. Образование начальное. Работал прицепщиком в колхозе в родном селе.
В августе 1942 года призван в Красную Армию Больше-Вьясским районным военкоматом Пензенской области, ныне Никольский район.
В действующей армии на фронтах Великой Отечественной войны с марта 1943 года. Воевал в 615-м стрелковом полку 167-й стрелковой дивизии на Воронежском, с октября 1943 — на 1-м Украинском и с августа 1944 — на 4-м Украинском фронтах. Участник Курской битвы, битвы за Днепр, Киевской оборонительной операции.
Снайпер 615-го стрелкового полка (167-я стрелковая дивизия, 47-й стрелковый корпус, 40-я армия, 1-й Украинский фронт) красноармеец Зимин Дмитрий Васильевич проявил отвагу и воинское мастерство в зимних наступательных операциях на Украине. На снегу и на морозе часами вёл охоту за противником. К началу февраля 1944 года истребил 25 немецких солдат и офицеров.
Приказом от 14 февраля 1944 года красноармеец Зимин Дмитрий Васильевич награждён орденом Славы 3-й степени.
За проявленный героизм в Восточно-Карпатской наступательной операции в бою 18 сентября 1944 года по взятию высоты у села Пшибушев (Санокский район, Львовская область, Украинская ССР) сержант Зимин Д.В. награждён орденом Славы 2-й степени. В этом бою он истребил лично 5 немецких солдат и офицеров.
В ноябре 1944 года под городом Мукачево (ныне в Закарпатской области Украины) получил тяжелейшие ранения: осколками был буквально разворочен весь живот. Сначала бойца посчитали убитым, но через несколько часов обнаружили признаки жизни и эвакуировали в госпиталь.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 6 ноября 1947 года сержант Зимин Дмитрий Васильевич награждён орденом Славы 3-й степени. Приказом Министра обороны Российской Федерации от 13 сентября 1996 года был перенаграждён орденом Славы 1-й степени, став полным кавалером ордена Славы.
Больше года лечился в Киевском окружном военном госпитале. В конце 1945 года сержант Д. В. Зимин был демобилизован по инвалидности.
Вернулся в родное село. Работал пастухом в колхозе имени В. И. Ленина. С 1970 года работал конюхом в сельской школе. В 1984 году вышел на пенсию.
Умер 7 октября 1986 года. Похоронен на кладбище села Ильмино.
Награждён орденом Отечественной войны 1-й степени медалями.
В г. Никольске установлен бюст Дмитрия Васильевича Зимина, полного кавалера ордена Славы.