Писатель Д. А. Вилинский родился в 1840 году в д. Екатерининское Елецкого уезда Орловской губернии (ныне территория Казацкого сельского поселения Елецкого района; деревня не существует). Его отец был армейским офицером, мать, урожденная Данилова – из орловских дворян. Рано лишившись родителей, Дмитрий вместе со старшей сестрой Марией (будущей писательницей Марко Вовчок), воспитывался в семье двоюродной тетки В. Д. Писаревой. Известный литературный критик-демократ Д. И. Писарев приходился ему троюродным братом. Позже он жил у сестры на Украине. Служил помощником акцизного надзирателя в Почепе Черниговской губернии (1894), в Казани (1907).

Д. А. Вилинский – автор охотничьих рассказов, которые публиковались в журналах «Охота и конезаводство» (1870-1872), «Охота» (1877), «Книжки «Недели» (1890-е гг.), «Наша охота» (1900-е гг.). Его произведения, частично собранные в книге «Бытовые охотничьи рассказы» (СПб., 1892), по жанру часто приближаются к повести, во многих рассказах охота – лишь предлог для развертывания мелодрам. Он также автор статьи «По поводу одного стихотворения Т. Г. Шевченко», в котором вспоминает о дружбе поэта с Марко Вовчок.

Умер Д. А. Вилинский после 1911 года.