7 февраля 1937 г., в день открытия в Москве «Мирового конгресса безбожников и свободомыслящих», выступил в Харбине на митинге против гонений на религию в Советской России. Стал почётным членом основанной под председательством митрополита Мелетия (Заборовского) Православной комиссии по международной борьбе с безбожием. Выпустил проект обращения к народам мира с призывом к борьбе с безбожием и проведением в Токио соответствующего международного конгресса. Временно управлял Харбинской епархией в июне-ноябре 1938 г., во время поездки митрополита Мелетия на Всезарубежный церковный Собор в Сремски-Карловци. В июле того же года возглавлял в Харбине Владимирские торжества по случаю 950-летия Крещения Руси. С началом Второй мировой войны на Димитрия фактически легло всё управление Харбинской епархией, ставшее непосильным для престарелого митрополита Мелетия. В 1943 г. от жителей занятой японской армией Маньчжурии, в том числе от русских эмигрантов, потребовали выражения почитания легендарной прародительницы японского императорского рода богини Аматэрасу Оомиками, с заступничеством которой в Японии связывали надежды на победу в войне. Возникшая ситуация обсуждалась на епархиальных собраниях Харбинской епархии с участием митрополита Мелетия и его викариев – Димитрия и Цицикарского епископа Ювеналия (Килина). Доклад Димитрия о недопустимости для православных христиан участия в ритуальном поклонении языческому божеству решено было считать официальной позицией священноначалия епархии, которую довели до сведения японских властей. После того как участники съезда российской эмиграции Маньчжурии совершили в Харбине поклонение храму, посвящённому богине Аматэрасу, а некоторые представители духовенства определённо высказались в пользу возможности помещения в православных храмах статуи языческой богини, Димитрий вместе с митрополитом Мелетием и епископом Ювеналием выступили 12 февраля 1944 г. с «Архипастырским посланием православному духовенству и мирянам Харбинской епархии», запрещающим православному духовенству и мирянам участвовать в языческих поклонениях, поскольку это противоречит основным положениям православной веры. 2 мая того же года состоялось совещание трёх архиереев, подписавших послание. В выработанных ими тезисах вновь подтверждалось безусловное запрещение для любого верующего христианина поклонения храмам, посвящённым Аматэрасу. Архиереи отвергли требование японских властей о дезавуировании своего послания. В то же время они выразили готовность соблюдать осторожность в оценках деятельности властей, но только при отсутствии принуждения православных к поклонению Аматэрасу. В том же 1944 г. епископским совещанием Харбинской епархии Димитрий был возведён в сан архиепископа.