Дмитрий Алексеевич родился 29 апреля 1955 года в городе Москва в семье инженеров. После окончания специальной школы №22 с углубленным изучением английского языка он поступил в 1972 году в Московский физико-технический институт (государственный университет) на Факультет радиотехники и кибернетики. Еще в студенческие годы увлёкся парусным спортом, в 1974 году получил разряд кандидата в мастера спорта, а позднее при окончании МФТИ стал мастером спорта по парусному спорту. После окончания МФТИ вся дальнейшая жизнь Дмитрия Алексеевича была связана с морем и микропроцессорами.

В 1979 году после окончания МФТИ по приглашению академика Л.М. Бреховских и Б.Ф. Шехватова он пришел работать в Отдел экспериментальных методов исследований Института океанологии им. П.П. Ширшова АН СССР. Почти 40 лет он отдал Институту. Дмитрий Алексеевич прошел все стадии от стажера исследователя с 1979 года, младшего научного сотрудника с 1981, научного сотрудника с 1987 и старшего научного сотрудника с 1993. Работал в нескольких научных подразделениях ИО РАН: в Отделе экспериментальных методов исследований, в Лаборатории шумов и флуктуаций звука в океане, в Лаборатории океанологических измерений.

Трудно подсчитать в скольких экспедициях участвовал Дмитрий Алексеевич, некоторые малые экспедиции он организовывал сам и проводил их на парусной яхте, нагружая ее уникальными приборами. Всего он участвовал в работе более 2-х десятков научных экспедиций, выступал на 12-ти научных конференциях и международных симпозиумах, им опубликовано 25 научных трудов.

В Институте океанологии Дмитрий Алексеевич занимался разработкой измерительных комплексов для донных станций. Именно им в 1982-1986 годах были выполнены разработки первых прикладных Микро-ЭВМ «Океан-240» и персональной ЭВМ «Океан – 240.2», основные принципы построения которых были опубликованы в журнале «Микропроцессорные средства и системы» №4 и №6 в 1986 году. Как выяснилось позднее, он был одним из первых в СССР, кто создал действующий отечественный персональный компьютер. В 2017 году историки - исследователи развития отечественной вычислительной техники обратились в ИО РАН с просьбой помочь найти автора и информацию о нем, которую они успешно получили и отразили в своих материалах.

В 1987-1991 годах Дмитрий Алексеевич принимал активное участие в проведении испытаний научного оборудования, установленного на акустических судах Института океанологии НИС «Академик Сергей Вавилов» и НИС «Академик Иоффе», разрабатывал аппаратуру и новую методику акустических измерений с борта парусной яхты, которой оснащаются новые научные суда для проведения акустических измерений в режиме тишины. По результатам этой работы получено авторское свидетельство на изобретение.

В 90-е годы Дмитрий Алексеевич занимался разработкой информационно-измерительных комплексов для гидрофизических исследований, в том числе для гидроакустических донных станций. Выполнял ряд важных работ по пассивной акустической томографии донных осадков с передачей по радио данных от многоканальной акустической антенны свободно дрейфующего поверхностного буя-вехи.

Параллельно в 1994 году он заканчивает курсы ЮНЕСКО по программе освоения работы в Интернете и создает в Институте первый хозрасчетный узел сети Интернет, организуя работу электронной почты и доступ в сеть для сотрудников. Именно в это время Дмитрий Алексеевич, понимая важность уникальных доменных имен, бронирует и регистрирует домен «OCEAN.RU». Были неоднократные попытки заполучить этот домен со стороны третьих лиц и весьма влиятельных финансовых организаций и банков.

Дмитрий Алексеевич передал домен безвозмездно Институту океанологии. С этого момента уникальное имя OCEAN.RU ассоциируется с нашим Институтом, главной мореведческой структурой России. К этому домену сегодня привязана вся наша корпоративная почта, официальный сайт Института и еще более 20 других ресурсов. Имя Дмитрия Тилинина навсегда в нашей памяти и в истории Института будет связано с этим событием.

С начала 2000-х годов Дмитрий Алексеевич выполнял ряд проектов РФФИ, а также работы по совместной с ГОИН тематике исследований – гидродинамика прибрежной зоны в Голубой бухте г. Геленджика, руководил разработкой, изготовлением и обработкой информации микропроцессорных волнографов-мареографов для прибрежных экспедиций на Аральском море. Он принимал участие в разработке, изготовлении и метрологическом обеспечении автономных СТД зондов для подлёдных работ экспедиции ПАЛЭКС в 2010 году, участвовал в создании СТД зонда с флюориметром для программы исследований на Каспийском море по тематике академика Лисицына А.П. и многие другие работы.

Последние годы, будучи тяжело больным, он мог работать в основном у себя дома, где за счет своих собственных средств создал специализированную лабораторию, проложил в провинциальный сельский дом в Московской области высокоскоростной канал связи Интернет. Там он занимался своим любимым делом – разработкой современных автономных морских буев, которые позволяют регистрировать, накапливать и передавать океанографические данные по каналам связи в реальном масштабе времени.

Вся жизнь Дмитрия Алексеевича была связана с морем, разработкой измерительных океанографических систем и интернет-технологиями. Дмитрий Алексеевич был первым в ИО РАН, кто разработал математическое обеспечение для передачи данных в Интернет по спутниковому каналу связи с автономных донных гидроакустических станций.

Его любовь к морю, парусному спорту и интернет-технологиям однажды привели его к осуществлению мечты. В 2004 году он принял участие в экспедиции парусного учебного судна «Надежда», где были проведены успешные испытания его разработки - спутниковой передачи данных в реальном времени. Дмитрий Алексеевич особенно относился к этой работе, она была выполнена в рамках независимого экологического мониторинга подводного шума вблизи строительства новых морских платформ и трубопроводов на шельфе о. Сахалин в районе нагула серых китов. В этой работе тесно переплелись его любовь к морю, к его обитателям и высочайшая квалификация в области океанографических измерений. Дмитрий Алексеевич одержимо любил жизнь и море, работал «запоями» и днем и по ночам. Море было его домом: мастер спорта по парусному спорту и яхтенный капитан, с трубкой за штурвалом.