Родился в рабочей семье в г. Санкт-Петербурге. С 1924 г. — практикант треста «Хлебопродукт» Пушкинские горы в Ленинграде. В 1926 г. Дмитрий Васильевич вступил в ряды ВКП (б). В 1926-27 гг. находился на комсомольской работе. С 1927 г. — заведующий экономическим отделом Опочецкого укома ВЛКСМ Псковской области. С 1928 г. — заведующий секретной частью Псковского окружного торгового отдела. В 1929 г. — заведующий окружной конторой государственной торговли г. Луга Ленинградской области. С 1932 г. – заместитель директора Ленинградской областной конторы Лензаготпушнина. С апреля 1934 г. – студент Академии внешней торговли, которую заканчивает в 1936 г. С 1937 г. работает директором меховой фабрики г. Казани. В мае 1938 года назначается наркомом торговли Татарской АССР. В 1939-42 гг. – нарком торговли РСФСР. Во время войны с сентября 1941 г. был также уполномоченным ГКО по обеспечению продовольствием г. Ленинграда и Ленинградского фронта. Проявил большую изобретательность в доставке осажденному городу и войскам фронта продовольствия, фактически создал «Дорогу жизни». В январе 1942 – мае 1946 гг. Дмитрий Васильевич – начальник Управления продовольственного снабжения Красной Армии. С мая 1946 г. – зам. министра рыбной промышленности восточных районов СССР по общим вопросам. С сентября 1948 г. – зам. председателя Бюро по пищевой промышленности при Совете Министров СССР, с августа 1949 г. – министр пищевой промышленности СССР, с апреля 1951 г. – зам. председателя Бюро по пищевой промышленности при Совете Министров СССР. С мая 1952г. Д.В. Павлов – министр рыбной промышленности СССР. С марта 1953 г. – зам. министра легкой и пищевой промышленности СССР. С сентября 1953 г. — 1-й зам. министра торговли СССР. С января 1955 г. — министр торговли СССР, с ноября 1958г. – министр торговли РСФСР, с 1980 г. – персональный пенсионер союзного значения.
Генерал-лейтенант интендантской службы (1944). Депутат ВС СССР 1, 5-8 созывов. Кандидат в члены ЦК КПСС в 1952-61гг. Награжден орденами и медалями.
Дмитрий Васильевич вселился в квартиру № 432 дома в 1939г. с женой Марией Михайловной и сыном Юрием.