Д. Е. Белинг родился 13 сентября 1882 г. в г. Санкт-Петербург (Российская империя) в семье юриста. В 1900 г. закончил восьмую петербургскую классическую гимназию, поступил в Петербургский университет. Затем перевелся на естественное отделение физико-математического факультета Университета Святого Владимира (Киев). После окончания его в 1909 г. был оставлен при университете. С 1912 г. исполнял обязанности лаборанта в зоологической лаборатории Университета Св. Владимира.
В предреволюционный период преподавал также в Киевском политехническом институте, на Киевских женских курсах. Затем начал работать на Днепровской биологической станции. Биостанция была основана в 1907 г. С 1910 г. Киевское общество любителей природы начало строительство здания под станцию в урочище Черторой на Трухановом острове. Строительство станции было закончено в 1911 г. Систематическая работа в ней началась с 1912 г. Труханов остров считался удобным местом для проведения исследований пресноводной флоры и фауны. Здание для Днепровской биостанции было построено на средства профессора Университета Святого Владимира Кеппена - первого директора станции (1909-1910). Он завещал станции все свои сбережения и техническое оборудование. После его смерти в 1910 г. некоторое время станцию возглавлял Вагнер. С 1912 г. руководил станцией и ее ботаническим отделом ботаник-альголог В. И. Козановский; зоологический отдел возглавлял Д. Е. Белинг (с 1911 г.); орнитологом станции был Шарлемань, Николай Васильевич.
С 1919 г. биостанция перебирается немного выше от Киева по течению Днепра, в район села Староселье Киевской области (урочище Гористое). В 1919 г. Д. Е. Белинг приглашен на работу в Таврический университет, но в 1921 г. возвращается в Киев, и с 1922 г. вновь возглавляет Днепровскую биостанцию, перешедшую под эгиду Всеукраинской академии наук (ВУАН) в конце 1921 г. По решению Президии ВУАН 13 февраля 1934 г. станция была преобразована в Гидробиологическую станцию. В 1935 г. Д. Е. Белингу присваивается степень доктора биологических наук без защиты диссертации. Профессор Д. Е. Белинг был директором станции с 1922 г. по 1937 г.
В 1932 г. во Всеукраинской Академии наук начались идеологические чистки. Под репрессивный пресс попал и Дмитрий Евстафьевич. На одном из заседаний партийной фракции ВУАН записали в резолюцию: “Полный оппортунизм и гнилой либерализм в амнистировании открыто реакционных буржуазных ученых в Академии, как великодержавных, так и украинских национал-фашистов, например: Кащенко, Шарлемань, Шмальгаузен, Белинг и др. ...” (ЦГАОО Украины, ф. 1, оп. 20. д. 5295, л. 8).
28 октября 1937 г. Д. Е. Белинг был арестован по обвинению в “участии в контрреволюционной организации и занятии шпионажем”. После нескольких допросов он признался, что еще до революции состоял в масонской ложе "Заря". Масонская ложа функционировала с 1910-1911 в союзе Великого Востока народов России. Возможно, продолжала работы ложи "Киевская Заря". Заседания проводились в помещении земледельческого синдиката на ул. Фундуклеевской (в наст. время - ул. Богдана Хмельницкого). Упоминается по 1916 г.
“Однако и работая по научно-исследовательской работе в области изучения растительных и животных водных организмов (гидрофауна, гидрофлора и гидроэкология), — говорил на допросе ученый, — возможности для проведения вредительства, которое было бы ощутимым для советского хозяйства, у меня были весьма ограниченные, независимо от тех настроений, которые у меня имелись” (ЦГАОО Украины, ф. 261, оп. 1, д. 44461, л. 61).
На вопрос следователя, кто еще состоял членом масонской ложи, ученый чистосердечно назвал еще несколько человек, и среди них был упомянут Затонский, Владимир Петрович, влиятельный член ЦК КП(б)У, нарком просвещения УССР (в 1922—1924 и 1933—1938 годах). Этот момент, по-видимому, очень заинтересовал чекистов, ибо этот абзац подчеркнут в “деле”. Следующий допрос ученого касался непосредственного участия В.П. Затонского в масонской ложе.
В декабре 1937 г. Д. Е. Белинга отпускают домой, взяв подписку о невыезде, а 21 марта его “дело” прекращено, так как “в последнее время преступная деятельность Белинга следствием не установлена” (там же, стр. 79).
И если 9 октября 1937 г. Президиум АН УССР снял Д. Белинга, как врага народа, с должности директора гидробиологической станции, то 24 февраля 1938 г. это решение было отменено, и ученого назначили руководителем ихтиологической станции (Архив при Президиуме АН Украины, ф. 251, oп. 1, д. 65, л. 313).
10 июня 1941 г. профессор Д. Е. Белинг стал первым директором недавно созданного Гидробиологического института АН УССР.
22 июня 1941 г. началась Великая Отечественная война. Вот что пишет об этом трагическом периоде ученик профессора Д. Е. Белинга выдающийся украинский зоолог А. П. Маркевич. "Уже в середине июля 1941 г. началась эвакуация. Был эвакуирован в Кзыл-Орду (Узбекистан) Киевский университет. Начала подготовку к эвакуации и Академии наук. В числе других сотрудников я получил талон, в котором были обозначены номера поезда, вагона и места. Накануне отъезда, я встретил профессора Д. Е. Белинга. Он был очень растерян и подавлен. Выяснилось, что профессор Д. Е. Белинг, не получил эвакуационный талон. С большим сожалением и болью, профессор Д. Е. Белинг высказал свою обиду на власть, которая не оценила его самоотверженное служение науке".
Должность директора Гидробиологического института Д. Е. Белинг занимал и во время оккупации Киева немецкими войсками. В 1943 г. при немецком отступлении Д. Е. Белинг был эвакуирован с несколькими сотрудниками и частью имущества института в Познань. Затем переехал в Германию, где вскоре стал работать профессором Геттингенского университета в Федеративной Республике Германии. Умер 28 мая 1949 г. от рака желудка.
Всю свою жизнь ученый посвятил изучению рыб, других животных, растений реки Днепр, став к 30-м годам одним из ведущих украинских специалистов в области ихтиофауны пресных водоемов УССР. Не проходил он мимо и вопросов охраны природы. Еще в 1914 г. принимал участие в киевской выставке охраны природы. В начале 20-х организовывал под Киевом заповедник Конча-Заспа, в 1931 г. — заповедник Гористое. Руководил экспедициями по гидробиологическим исследованиям Днепровских порогов, по изучению водоемов Винницкого округа, по исследованиям прудовых хозяйств Белоцерковского округа. Изучал гидрологические характеристики русла и состояние дна реки Днепр. По вопросам охраны рыб часто выступал в журнале “Украинский охотник и рыболов” (ежемесячный иллюстрированный журнал, начал издаваться с 1925 г.). Занимался разведением редких рыб в Днепре (стерлядь). Был активным членом Комиссии краеведения при ВУАН, Комитета по охране памятников природы и Управы кружка друзей природы.