Д.Н. Беликов – автор ряда научных трудов по истории Сибири. Наибольшую известность получила его докторская диссертация «Томский раскол», в которой рассматривались различные аспекты истории распространения, развития и внутреннего состояния томского старообрядческого раскола, факторы, способствовавшие его сохранению и развитию, анализировались правительственные мероприятия, направленные на борьбу с расколом, их осуществление местными властями и причины их неэффективности. Работа была встречена неоднозначно. Рецензенты профессора Фёдор Васильевич Благовидов и Николай Иванович Ивановский, отмечая значительный объём вводимых в научный оборот архивных материалов, отметили как существенный недостаток работы невысокий уровень её аналитической научной обработки. Отмечалось, что Д.Н. Беликов не использовал обширную научную литературу по истории раскола, в результате чего, по словам профессора Ф.В. Благовидова, диссертация «представляет собой, скорее, простую систематизацию разнообразных данных, извлечённых из двух местных архивов, чем действительное, широко поставленное исследование по истории раскола Томского края, основанное, по возможности, на всех печатных и рукописных материалах». Недостатком работы было и то, что из-за зависимости от местных архивных источников, в частности, от архива Томской духовной консистории, нижней хронологической границей исследования автор был вынужден выбрать 1834 г. – время создания Томской епархии. Это оставляло вне поля зрения предшествующую историю старообрядческого раскола. Этот недостаток был исправлен с выходом в 1905 г. монографии «Старинный раскол в пределах Томского края», в которой рассматривалась история развития и внутренняя жизнь томского старообрядчества со второй половины XVII в. до 1834 г. Эта работа по замыслу автора восполняла в качестве вступительной части содержание его докторской диссертации. Д.Н. Беликов проводил историко-краеведческие исследования, используя не обработанные до него архивные материалы, хранившиеся в разных сибирских городах. На основе переписных книг Томского и Кузнецкого монастырей внёс уточнения в картину заселения и хозяйственного освоения региона русскими крестьянами в XVII–XVIII вв., описал бытовую сторону жизни первопереселенцев; опубликовал ряд очерков истории монастырей и храмов Томской епархии и несколько богословских статей апологетического характера. В 1914 г. за работы «Старинные монастыри Томского края», «Первые русские крестьяне-насельники Томского края» и «Томский раскол» был удостоен ежегодной премии Томского университета имени Александра Михайловича Сибирякова в полторы тысячи рублей. Во время первой русской революции Д.Н. Беликов принимал участие в общественно-политической жизни, придерживался умеренно-правых политических взглядов.