В 1874 г. по предложению Д.З. Бакрадзе было создано Общество любителей кавказской археологии (впоследствии Общество истории и археологии Кавказа). В «Известиях» Общества были опубликованы несколько его монографий. По инициативе Д.З. Бакрадзе и группы грузинских учёных 3 сентября 1881 г. Санкт-Петербургская АН провела V Археологический съезд в Тбилиси, что привлекло к проблеме грузинской культуры пристальное внимание русских и зарубежных учёных. Д.З. Бакрадзе выступил на съезде с докладом «Грузинская палеография» (опубликован в «Протоколах подготовительного Комитета V Археологического съезда в Тифлисе» за 1882 г. и в «Трудах V Археологического съезда в Тифлисе в 1881 г.»). Большую часть времени Д.З. Бакрадзе уделял полевым работам и экспедициям в различные регионы Грузии. Особое значение для учёного имело его сотрудничество с Марием Ивановичем Броссе, который высоко оценил первые работы Д.З. Бакрадзе и считал его достойным продолжателем своих исследований. Ещё в 1866 г. в письме к М. Броссе Д.З. Бакрадзе предлагал план археологических экспедиций по регионам Грузии и просил поддержки у Санкт-Петербургской АН. Через семь лет идея была поддержана, и в 1873 г. экспедиция направилась на юго-запад Грузии. Несмотря на ограниченные средства и начинавшуюся Русско-турецкую войну, Д.З. Бакрадзе за месяц составил научное описание памятников Аджарии и Гурии, многие из которых сохранились только на страницах его труда «Археологическое путешествие по Гурии и Ачаре» (СПб., 1878). В книге собраны материалы по древней истории этого региона, чанскому диалекту, местному фольклору, произведена идентификация упомянутых в грузинских источниках монастырей, храмов и топонимов Чорохского бассейна, содержатся копии эпиграфических надписей, датированный список икон, анализ сборника важных исторических документов «Гурийские акты», найденного им в частных собраниях. Среди многочисленных трудов Д.З. Бакрадзе энциклопедическим характером выделяется книга «Кавказ в древних памятниках христианства» («Записки общества любителей Кавказской археологии». Тифлис, 1875. Кн. 1) – научное описание основных памятников христианского зодчества Грузии и Армении, в том числе находящихся в настоящее время на территории современной Турции.