Родился в с. Люк (Вятская губерния).
Учился в Вятской семинарии.
В 1904 г. окончил Юрьевский (ныне Тартуский, Эстония) университет и был оставлен для подготовки к профессорскому званию.
С 1916 г. возглавляет кафедру русского языка и словесности в Харьковском университете, зав. кабинетом славяно-русской филологии.
При его непосредственном участии создавалась этнографическая экспозиция музея Слободской Украины.
В январе 1926 г. — научный сотрудник в Музее антропологии и этнографии АН СССР г. Ленинград.
С 1927 г. — старший научный сотрудник и заведующий научной библиотекой музея.
В 1929 г. редактировал восточнославянский раздел «Энциклопедии славянских поверий», издававшейся в Праге с конца 1920-х гг.
Скончался и похоронен в Ленинграде.
Д.К. Зеленин — автор более 300 статей и монографий, опубликованных в разных периодических научных изданиях.
В их числе первые обобщающие труды о традиционной культуре и быте восточных славян — русских, украинцев, белорусов.
Книга Д.К. Зеленина «Русская (восточнославянская) этнография» и поныне остается наиболее популярной и авторитетной в мировой этнографии книгой.
В своих энциклопедических работах по восточнославянской этнографии широко использовал курские материалы:
• записи фольклора,
• описания образа жизни и обрядов,
• рисунки традиционной одежды, жилищ, орудий труда, утвари крестьян разных уездов Курской губернии, сделанные местными краеведами, А. С. Машкиным, А. И. Дмитрюковым, Е. И. Резановой и др.
Опубликовал специальный обзор соответствующих рукописей, отложившихся в архиве отделения этнографии Императорского Русского географического общества (ИРГО).
Интерпретировал оригинальный памятник курской старины и относящийся к нему уникальный обряд щигровских крестьян — «Голубец на Красной Поляне».
Награды: Большая золотая медаль Отделения этнографии и статистики ИРГО, Орден Трудового Красного Знамени, медаль «За доблесный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.», Почётная грамота в связи с 200-летием АН СССР.
Соч.:
Материалы для описания Курской губернии, хранящиеся в Ученом архиве ИРГО //КС. Вып. VII. Курск, 1912;
Очерки русской мифологии. Вып. 1. Умершие неестественной смертью и русалки. Пг, 1916;
Восточнославянская этнография. М., 1991.
С. П. Щавелёв
Ист.:
Сабурова Л. М., Чистов К. В. Дмитрий Константинович Зеленин (К 100-летию со дня рождения)//СЭ. 1978. №6;
Проблемы славянской этнографии (К 100-летию со дня рождения члена-корр. АН СССР Д. К. Зеленина). Л. «НАУКА» 1979.