Γεννήθηκε στην Αργυρούπολη του Πόντου. Τα πρώτα του γράμματα τα έμαθε στο Φροντιστήριο Αργυρούπολης και στη συνέχεια παρακολούθησε μαθήματα στο Φροντιστήριο Τραπεζούντας απ’ όπου και αποφοίτησε. Με τη χορηγία του Μητροπολίτη Χαλδίας Γερβασίου πήγε στην Κωνσταντινούπολη για να συνεχίσει τις σπουδές του στη Μεγάλη του Γένους Σχολή. Κατόπιν, βοηθούντων του Σχολάρχου Γρηγορίου Παλαμά και των ευεργετών του έθνους Ζαννή και Παύλου Στεφάνοβικ, σπούδασε στα Πανεπιστήμια της Λειψίας και Μονάχου, όπου ειδικώς μελέτησε την ελληνική και λατινική γλώσσα και την ιστορία της φιλοσοφίας.
Η διδακτορική του διατριβή με τον τίτλο Lautlehre des Pontischen (H φωνητική της Ποντιακής) κρίθηκε από τη Φιλοσοφική Σχολή του Πανεπιστημίου της Λειψίας (1887) άξια επαίνου και βραβεύτηκε από το Ινστιτούτο Γ. Κουρτίου.
Το 1888 επελέγη ως καθηγητής (λατινικών στην αρχή και ελληνικών αργότερα) στη Μεγάλη του Γένους Σχολή, θέση την οποία διατήρησε μέχρι το 1914. Δίδαξε παράλληλα στο Ιωακείμειο Παρθεναγωγείο στο Φανάρι και στο Ζωγράφειο Γυμνάσιο του Πέραν.
Η μεγάλη του αγάπη προς την ιδιαίτερη πατρίδα του τον οδήγησε σε περιοδεία στον Πόντο (από το 1885) κατά την οποία συνέλεξε και αποθησαύρισε ανεκτίμητο πλούτο γλωσσικού και λαογραφικού υλικού, το οποίο υπήρξε θέμα όλης της μετέπειτα επιστημονικής παραγωγής του.
Στην Κωνσταντινούπολη υπήρξε αντιπρόεδρος του Φιλολογικού Συλλόγου και του Διδασκαλικού Συνδέσμου, καθώς και μέλος πολλών εκπαιδευτικών, φιλανθρωπικών και εθνικών οργανώσεων με σκοπό την πολιτιστική πρόοδο του Ελληνισμού.
Το 1914 κλήθηκε ειδικώς από την Εφορευτική Επιτροπή του Ιστορικού Λεξικού της νέας Ελληνικής γλώσσας να εργαστεί ως συντάκτης. Εκεί εργάστηκε έως το 1926, και από το 1931 ανέλαβε τη διεύθυνση του Μεσαιωνικού Αρχείου της Ακαδημίας Αθηνών, θέση την οποία διατήρησε μέχρι το θάνατό του, στις 22 Φεβρουαρίου 1938.
Υπήρξε από τους ιδρυτές της Επιτροπής Ποντιακών Μελετών, έγραψε πολλά βιβλία αναφερόμενα στην ποντιακή διάλεκτο, την ιστορία και γενικώς την παιδεία του Ελληνισμού στον Πόντο. Το 1958 η Ακαδημία Αθηνών εξέδωσε την εργασία του Γραμματική της ελληνικής διαλέκτου του Πόντου. Στο Αρχείον Πόντου δημοσίευσε στον Β΄ τόμο (1929) την πολύ σπουδαία εργασία του για την παραδοσιακή φορεσιά των Ελλήνων του Πόντου με τίτλο «Περί αμφιέσεως» (σελ. 1-48), στην οποία περιλαμβάνονται και σχετικές φωτογραφίες.
Ο Δ. Οικονομίδης έθεσε τη σφραγίδα της συστηματικής και εξονυχιστικής έρευνας των ποντιακών γραμμάτων για μια ολόκληρη 60ετία.
Στις 16 Μαΐου 1937 εορτάστηκε στην Αθήνα από την Επιτροπή η επιστημονική πεντηκονταετηρίς του, προεδρεύοντος του Μητροπολίτη Χρύσανθου. Στη Θεσσαλονίκη, οργανώθηκε εκδήλωση από την Εύξεινο Λέσχη προς τιμή του για την προσφορά του στην επιστήμη.
- Από το αρχείο της Επιτροπής Ποντιακών Μελετών.