Как историк Русской церкви имел своим предшественником митрополита Платона Левшина. 14 апреля 2009 года прославлен УПЦ МП в лике местночтимых святых.
Родился в семье священника Григория Конобеевского. Фамилия Гумилевский ему была дана в семинарии в связи с его малым ростом и смиренным нравом (от латинского humilis — низкий, незнатный). Существуют данные, что в юности Дмитрий посетил Саровскую пустынь, где Серафим Саровский сказал про него: «Сей отрок будет великим светильником Церкви и прославится по всей Руси, как учёный муж».
Окончил Шацкое духовное училище, Тамбовскую духовную семинарию, Московскую духовную академию (со степенью магистра, вторым в выпуске), по окончании которой был оставлен при ней для подготовки к преподавательской деятельности. Доктор богословия (1860).
19 августа 1829 был пострижен в монашество. При пострижении митрополит Московский и Коломенский Филарет (Дроздов) дал ему свое имя — беспрецедентный случай в истории академии.
С 3 февраля 1830 — иеродиакон. С 29 июня 1830 — иеромонах.
С 6 июня 1831 — бакалавр по кафедре церковной истории Московской духовной академии, член собора иеромонахов московского Донского монастыря, цензор.
С 1832 — профессор по кафедре Священного Писания.
С 1 мая 1833 — инспектор Московской духовной академии, профессор по кафедре нравственного и пастырского богословия.
С 27 января 1835 — архимандрит.
С 14 декабря 1835 — ректор Московской духовной академии. Основал академический журнал «Творения святых Отцев в русском переводе с прибавлениями духовного содержания».
С 9 марта 1837, одновременно, настоятель московского Богоявленского монастыря.
С 21 декабря 1841 — епископ Рижский, викарий Псковской епархии.
С 6 ноября 1848 — епископ Харьковский и Ахтырский.
С 1857 — архиепископ. С 2 мая 1859 — архиепископ Черниговский и Нежинский.
Во время его управления Рижским викариатством были открыты 63 прихода, сооружены 20 постоянных и и 43 временных церкви. Был сторонником распространения православия среди латышских и эстонских крестьян, что вызывало активное противодействие со стороны остзейской аристократии и лютеранского духовенства (по словам митрополита Мануила (Лемешевского), «пытались парализовать деятельность архипастыря, не гнушались самыми грязными доносами»). В 1844 присоединил к православию членов протестантской общины гернгутеров по их просьбе, причём император Николай I разрешил совершать для них богослужения на латышском языке. В апреле — декабре 1845 в православие перешли 9870 эстонцев и 4564 латыша, за семь месяцев 1846 — 6285 эстонцев и 6313 латышей. Всего в 1845—1848 только в эстонской части Лифляндской губернии к православию присоединились 63858 крестьян. По словам профессора Дерптского университета М. А. Розберга (лютеранина по вероисповеданию),
без какого-либо подстрекательства, без надежды на какие-либо земные выгоды толпы добродушных и мирных крестьян, окончив свои полевые работы, направляются к русским священникам, чтобы принять русскую веру. Это зрелище не только возвышает и трогает, но и являет собой торжество православной духовности, ибо это не нарушители, не полудикие язычники, не униаты, ближе стоящие к русской Церкви, но протестанты, три столетия находившиеся под влиянием красноречия образованных лютеранских священников.
При этом в своей деятельности епископ Филарет исходил из инструкции Николая I от 1845 о порядке перехода эстонцев и латышей в православие, которая запрещала принуждение в этом вопросе и обещание материальных благ в случае смены вероисповедания. Много внимания епископ уделял подготовке священников для викариатства, в 1847 в Риге было открыто духовное училище. Два присоединившихся к православию эстонца были рукоположены в священники. Деятельность владыки Филарета подготовила преобразование в 1850 викариатства в самостоятельную Рижскую епархию.
В качестве правящего архиерея Харьковской и Черниговской епархий владыка Филарет заботился об обеспечении духовенства, организовывал церковно-приходские школы, типографию, основывал монастыри и руководил храмостроительством. Учредил периодическое издания «Черниговские епархиальные известия». Готовил программы преподавания для духовных учебных заведений на содержание которых направлял доходы от издания своих трудов. Много средств тратил на благотворительность, в связи с чем был вынужден постоянно сокращать свои расходы. Получил известность своими проповедями в Харьковской епархии во время Великого поста, опубликованными под названием «Беседы о страданиях Господа нашего Иисуса Христа», и изданием «Историко-статистического описания Харьковской епархии».
Во время холерной эпидемии 1866 владыка Филарет предпринял объезд Черниговской епархии, чтобы ободрить павших духом прихожан. В пути сам заболел холерой и скончался в Конотопе. По словам митрополита Мануила (Лемешевского),
от Конотопа до Чернигова на протяжении 180 верст народ сменяя один другого сопровождал гроб любимого архипастыря в количестве 10-12 тысяч человек. При этом не было ни одного случая заболевания холерой. Забыли все об этом страшном биче. Холера не дошла до Чернигова и прекратилась.
Погребен в крипте Троицкого собора Чернигова.
Владыка Филарет получил известность своими научными трудами. Он был членом Общества истории и древностей российских (1847); действительным членом Императорского Русского географического общества (1852); почётным членом Императорского Русского археологического общества (1856), Копенгагенского общества древностей, Московского и Харьковского университетов, Киевской и Московской духовных академий, Императорской Академии наук. Профессор Казанской духовной академии Григорий Елисеев считал, что
это был, можно сказать, единственный действительно ученый богослов в России, который как богослов-догматик, как богослов-историк, как богослов-археолог стоял если не выше, то никак не ниже знаменитых иностранных богословов, человек необыкновенно талантливый, всецело преданный науке.
По словам митрополита Мануила (Лемешевского),
в трудах Филарета поражает масса критических статей и заметок. Это была особенность его таланта — пытливо относиться ко всякому предмету, все проверять взглядом критика. Он очень много читал. Вся жизнь его была посвящена чтению и труду. Обществу, публике он отдавал себя только по крайней необходимости. Люди, близко его знавшие, говорили, что он работал и отдыхал, ел и пил всегда с книгою в руках и тут же сразу делал нужные ему заметки и извлечения… У него всегда было желание за все взяться, во всем явиться если не первоначинателем, то успеть больше прочих, во всем оставить о себе добрую память.
Значительную известность получил его главный труд «История Русской Церкви» (доведённый до 1826), вышедший в пяти выпусках в Риге и в Москве в 1847—1848 и выдержавший множество переизданий. Автор предложил принципиально новую периодизацию русской церковной истории, разделив её на пять периодов: от начала христианства в России до нашествия монголов (988—1237); от нашествия монголов до разделения русской митрополии (1237—1410); от разделения митрополии до учреждения патриаршества (1410—1588); период Патриаршества (1589—1720); синодальное управление (1721—1826). В сокращённом виде он впервые был издан в 1859 и потом, как учебник, выдержал множество переизданий.
По мнению протоиерея Георгия Флоровского (считавшего владыку Филарета человеком «исключительных дарований, с беспокойной мыслью и тревожным сердцем»), в этом труде «впервые вся русская церковная история была рассказана и показана как живое целое, рассказана ясно и вдумчиво». Профессор Антон Карташёв считал, что «настоящую учёную историю Русской Церкви мы имеем со времени выхода в свет „Истории Русской Церкви“ архиепископа Филарета».
В энциклопедии Брокгауза и Ефрона исторический труд владыки Филарета сравнивался с «Историей Государства Российского» Николая Карамзина и оценивался следующим образом:
Автор стоит всецело на богословской точке зрения; явления русской церковной истории он рассматривает с их, так сказать, официальной стороны: излагает прежде всего подвиги святых мужей и иерархов на пользу русской церкви, а затем идет рассмотрение ересей и расколов, как отклонений от правильного понимания православного учения. У него нет указаний на внутренний процесс восприятия русским народом истин христианства, а равно и на причины отклонения от церковного учения.
Значимым богословским трудом владыки Филарета в области патрологии является «Историческое учение об Отцах Церкви», опубликованный в трёх томах в 1859. По словам протоиерея Александра Меня,
он стремился раскрыть всю живую многогранность святоотеческого учения, а не превращать его в застывшую схему. По его словам, святые отцы, следуя в главном церковному Преданию, по многим вопросам имели различные мнения. Они «размышляли о слове Божьем, о предметах веры, о правилах жизни, они спорили, ораторствовали, философствовали и были филологами, и при этом даже ошибались». Подобный подход показался слишком смелым, и книга смогла выйти лишь в новых церковно-общественных условиях.
(То есть после кончины Николая I, при царе-реформаторе Александре II).
Также был автором подробного «Обзора русской духовной литературы» (1859—1861), капитального труда «Православное догматическое богословие» (1864), житий святых, множества исторических монографий, статей и проповедей.
14 апреля 2009 года Священный Синод Украинской Православной Церкви принял решение о причислении архиепископа Филарета к лику местночтимых святых Черниговской епархии. 25 октября того же года в Троицком соборе Чернигова состоялся чин канонизации, возглавленный митрополитом Киевским Владимиром. По обретении мощи святителя были перенесены из крипты собора и размещены в новой раке в самом соборе.