Замечательный сельский батюшка, любимый и уважаемый прихожанами, в годы гонений на Русскую Православную Церковь, он неоднократно подвергался арестам (в 1919, 1930, 1932 гг.). В своих проповедях, отец Димитрий призывал прихожан сохранять единство Матери-Церкви и верность Святейшему Патриарху Тихону.
В 1936 году в разгар кампании по закрытию церквей о. Димитрий поднял верующих на открытое выступление в защиту приходского храма и тем помешал осквернению Святыни. В августе 1937 года по сфабрикованному Кунцевским НКВД делу о. Димитрий был арестован, предан неправедному суду и принял мученическую кончину, расстрелянный на Бутовском полигоне.
7 мая 2003 г., Священный Синод Русской Православной Церкви включил в Собор новомучеников и исповедников Российских XX века протоиерея Димитрия Остроумова
