Преподобный Димитрий происходил из богатого переславского купеческого рода Покропаевых, по преданию, родился в деревне Веслево.

Святой принял постриг в Горицком Успенском монастыре, где затем был рукоположен во священника.

Покинув через некоторое время Горицкую обитель, Димитрий основал ближе к городу, «на болоте от озера», общежительный Никольский монастырь. Житие сообщает о неоднократных посещениях святым Троице-Сергиевого монастыря и беседах с преподобным Сергием Радонежским.

Из жития известно, что Димитрий был одарён телесной красотой и старался скрывать её, пряча лицо под куколем. Он подвизался в посте, для того чтобы увяла красота, но его лицо ещё более просветлялось. Святой почти не беседовал с мирянами и никогда — с женщинами, кроме необходимых случаев духовного наставления.

Поскольку горожане часто посещали службы в монастырской Никольской церкви, о святом стало известно и в Переславле, и за его пределами. Приняв приглашение великого князя Московского Димитрия Иоанновича, Димитрий посетил Москву и крестил одного из его сыновей, возможно, Василия I, деда великого князя Иоанна III, особо почитавшего Димитрия. При Димитрии в Никольском монастыре летом 1377 г. был переписан «Паренесис» преподобного Ефрема Сирина.

Избегая мирской славы, Димитрий вместе с учеником монахом Пахомием ушёл из Переславля на север. При слиянии рек Великой и Лежи, неподалеку от села Авнега (совр. село Воскресенское Грязовецкого района Вологодской области), иноки поставили церковь Воскресения Христова, но через некоторое время вынуждены были уйти оттуда из-за конфликта с местным населением, опасавшимся, что их земля и села со временем станут монастырскими.

Затем Димитрий вместе с учеником пришел в Вологду. В нескольких верстах от города, на левом берегу реки Вологды, он выбрал место у речной излучины — «на Прилуце», где и основал, вероятно между 1378 и 1382 гг., Спасо-Прилуцкий монастырь. Житие сообщает о передаче святому земель местными жителями — «благонарочитым мужем» Илией Раковым и его соседом Исидором по прозвищу Выпряг. Они пожертвовали даже поле с взошедшими озимыми, где и была построена церковь. На месте, которое благословил преподобный, был поставлен крест, впоследствии находившийся в монастыре. Другие миряне жертвовали в монастырь деньги, строительный лес и прочее. В житии также упоминаются дары, присланные великим князем Димитрием Иоанновичем.

Когда число иноков в обители умножилось, среди первых прилуцких монахов были и те, кто перешёл вслед за Димитрием из переславского Никольского монастыря, святой ввёл общежительный устав. Это было значительным событием, так как большинство монастырей Новгородской земли сопротивлялись введению общежительства.

Благодаря щедрым пожертвованиям в обители был возведён деревянный собор в честь Происхождения Честных Древ Животворящего Креста Господня. С левой стороны от алтаря в нём было устроено молитвенное место для игумена, по его просьбе огороженное досками. По-видимому, уже при Димитрие монастырь начал обзаводиться земельными угодьями. В житии упоминается монастырское поле в 2 верстах от обители, его возделывал монастырский работник Григорий, которого любил посещать Димитрий.

Более подробная редакция жития содержит также сведения о духовных дарованиях преподобного: о дарах непрестанной молитвы, прозрения и чудотворения. Димитрий сообщил братии о кончине великого князя Димитрия Иоанновича за несколько дней до того, как весть об этом дошла до Вологды. Монастырь Димитрия, находившийся близ дороги, ведущей к Белоозеру, принимал странников и кормил голодных. Иногда втайне от братии святой подавал милостыню из пожертвований в монастырь, защищал пострадавших «от насилия злых судий». В продолжение всей жизни святой ограничивал себя в пище — во время общей трапезы ему подавали горшок с горячей водой и небольшую просфору. Круглый год Димитрий носил одну одежду из овчины, терпя зимой холод, а летом жару.

Димитрий скончался 11 февраля 1406 г. в преклонном возрасте, предсказав время своего отшествия. Перед кончиной святой благословил на игуменство в монастыре Пахомия. После его смерти монастырь наполнился благоуханием. Преподобный Димитрий был погребён в деревянном Спасском соборе Прилуцкого монастыря, ныне существующий каменный храм, освящённый в 1542 г. Согласно Описной книге 1623 г., над мощами святого в нижнем храме Спасского собора была установлена деревянная рака, вначале обитая тканью, к 1675 г. обложенная серебряной позолоченной басмой. В 1882 г. над гробницей была установлена медная литая сень. Мощи Димитрия никогда не вскрывались и до сих пор почивают под спудом в Спасском соборе Спасо-Прилуцкого монастыря.

У гробницы святого до 1920-х гг. хранились его вериги весом 9,5 кг, сейчас они находятся в епархиальном церковно-археологическом музее при монастыре. Игуменский посох Димитрия находится в иконостасе нижнего храма Спасского собора Прилуцкого монастыря. В конце XIX в. в монастыре хранились также предметы, которые предание связывает с Димитрием: «деревянный восьмиконечный крест, сделанный им собственноручно и водруженный при избрании им места для Спасо-Прилуцкой обители; фелонь шелковой атласной материи, синяя с красными цветами; оплечье красноватого бархата — дар великого князя Димитрия Донского; черный деревянный костыль с железным наконечником, обвитый красным бархатом и золотым кружевом; деревянные четки с перламутровыми вставками».