Сын В. Б. Голицына и Н. П. Голицыной, урожденной Чернышевой (прототип пушкинской Пиковой дамы). В 1782–1790 гг. учился в Страсбурге вместе с братом Борисом, с родителями путешествовал по Европе и жил в Париже. Участвовал в войнах против Франции и Швеции. Генерал от кавалерии (1814), московский генерал-губернатор (1820–1844), член Государственного совета (1821). Женился в 1800 г. на Татьяне Васильевне Васильчиковой (1783–1841). Масон. Печатал труды на французском.

С принцем де Линем Д. В. Голицын виделся в Вене, видимо между 1809 и 1812 гг., когда, уйдя со службы, путешествовал по Германии и слушал лекции в университетах.