Родился 1 ноября 1921 года в городе Майкоп (Республика Адыгея). В 1938 году окончил 9 классов образцовой фабрично-заводской школы № 7 и городской аэроклуб. С 22 ноября 1938 года в рядах Военно-Морского Флота. В ноябре 1940 года окончил Ейское военно-морское авиационное училище лётчиков. С января 1941 года служил в 8-м ИАП ВВС Черноморского флота.

С 22 июня 1941 года лейтенант Д. В. Зюзин в действующей армии. Воевал в составе 8-го ИАП (62-я ИАБР, ВВС ЧФ), летал на И-16 и ЛаГГ-3. 17 октября 1941 года был сбит в воздушном бою, совершил вынужденную посадку, получил лёгкие ранения головы и лица. С января 1942 года служил в 32-м ИАП (31 мая 1943 года преобразован в 11-й Гвардейский ИАП) ВВС Черноморского Флота (лётчик, командир звена и заместитель командира эскадрильи). Летал на ЛаГГ-3, Як-1 и "Аэрокобре". Участвовал в обороне Крыма, Севастополя и Кавказа, освобождении Кубани и Крыма, Ясско-Кишинёвской операции.

28 августа 1942 года командир звена 1-й эскадрильи 32-го ИАП (62-я ИАБР ВВС ЧФ) лейтенант Д. В. Зюзин был представлен к званию Героя Советского Союза за лично сбитые 5 самолётов противника, но тогда не получил его (был награждён орденом Отечественной войны 1-й степени).

К апрелю 1944 года заместитель командира эскадрильи 11-го Гвардейского истребительного авиационного полка (1-я минно-торпедная авиационная дивизия, ВВС Черноморского флота) Гвардии старший лейтенант Д. В. Зюзин совершил около 450 боевых вылетов, провёл 51 воздушный бой, сбил лично 10 и в составе группы 9 самолётов противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 16 мая 1944 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 3804).

20 августа 1944 года секретарь Майкопского горкома ВЛКСМ М. Ребрикова обратилась к трудящимся города Майкопа с предложением построить звено боевых самолётов. Обращение нашло широкое одобрение и поддержку. С большим патриотическим чувством её поддержали комсомольцы и молодёжь города. В первые дни по городу было собрано 25 тысяч рублей (в том числе 8 тысяч рублей облигациями госзайма). Сбор средств продолжался и в последующие дни. Всего было собрано 110 тысяч рублей. В октябре 1944 года, отмечая годовщину освобождения Кубани от врагов, Верховному Главнокомандующему И. В. Сталину было направлено письмо: "...просим на эти средства приобрести самолёт и вручить его нашему земляку, воспитаннику Майкопской комсомольской организации, лётчику-истребителю, Герою Советского Союза Дмитрию Зюзину". 1 мая 1945 года делегация комсомольцев города Майкопа вручила в Крыму истребитель "Майкопский комсомолец" отважному лётчику. Но воевать на нём Герою не пришлось. Война уже закончилась...

К декабрю 1944 года Гвардии капитан Д. В. Зюзин совершил 496 (по другим источникам - 534) боевых вылетов, провёл 56 воздушных боёв, число воздушных побед не изменилось. В 1945 году окончил Высшие офицерские курсы ВВС ВМФ (город Моздок). С сентября 1945 года - командир эскадрильи 17-го ИАП ВВС Тихоокеанского флота, летал на Як-9У. До июня 1948 года продолжал службу в морской авиации.

В апреле 1948 года стал слушателем школы лётчиков-испытателей Министерства авиационной промышленности в городе Жуковском. С мая 1950 по февраль 1954 гг. был на лётно-испытательной работе в Лётно-Исследовательском институте. Провёл испытания двигателя НК-12 на Ту-4ЛЛ, испытания МиГ-15 с автоматом АБМ (1952). 2 марта 1951 года выполнил скоростные рулёжки на самолёте Як-1000 (первый отечественный самолёт с ромбовидным крылом). С февраля 1954 по апрель 1957 гг. - лётчик-испытатель ОКБ А. Н. Туполева. Выполнил первый полёт и провёл испытания Ту-91 (2.11.1954) и Ту-110 (11.03.1957), участвовал в отработке системы дозаправки Ту-16 (1955). Всего им было освоено 36 типов самолётов, в том числе 11 реактивных. С 30 августа 1957 года Гвардии полковник Д. В. Зюзин - в запасе. До 1962 года работал ведущим инженером в ОКБ А. Н. Туполева. Жил в городе Жуковский (Московская область). Он стал одним из первых советских лётчиков-испытателей, взявшихся за перо. Им написаны содержательные и интересные книги "Испытание скоростью" и "По облачному следу", посвященные боевому пути автора в годы войны и известному лётчику-испытателю Герою Советского Союза Г. К. Мосолову. За эти работы он был принят в Союз журналистов СССР. Умер 12 июля 1976 года, похоронен в Жуковском на Быковском кладбище.

Имя Героя Советского Союза высечено золотыми буквами в зале Славы Центрального музея Великой Отечественной войны в Парке Победы в Москве. В Жуковском на Быковском кладбище, где похоронен Дмитрий Васильевич, установлен надгробный памятник. Именем лётчика названа одна из улиц Майкопа, а также небольшой уютный сквер, прилегающий к ней. На фасаде дома № 2 по улице Зюзина (бывшая Широкая) установлена мемориальная доска с барельефом Героя.

Награждён орденами: Ленина (16.05.1944), Красного Знамени (13.08.1942, 06.11.1943, 12.07.1957), Отечественной войны 1-й степени (29.11.1942), Красной Звезды (05.11.1954); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (20.06.1949).

Список известных воздушных побед Д. В. Зюзина:

Д а т а	Противник	Место падения самолёта или проведения воздушного боя	Свой самолёт
21.04.1942	1  Ю-88	ВМБ Новороссийск	ЛаГГ-3
07.08.1942	1  Хе-111	траверз Туапсе
10.08.1942	2  Хе-111	Горячий Ключ
13.08.1942	1  Хе-111	траверз Геленджик
24.09.1942	1  Ю-88  (в паре)	траверз Головинка
25.09.1942	1  Ме-109  (в паре)	Атой
30.06.1943	1  Ме-109  (в паре)	Эриванская	"Аэрокобра"
06.10.1943	1  Ме-109	"сбит над кораблями, упал в море"
01.11.1943	1  Ме-109  (в паре)	Багерово
08.11.1943	1  Ю-88	коса Чушка
25.11.1943	1  Ю-87  (в паре)	Тарханкут
26.11.1943	1  Ю-52	Тарханкутский маяк
28.11.1943	1  Хе-111  (в паре)	Скадовск
11.03.1944	1  Хе-111	западнее Скадовск
12.03.1944	1  "Арадо-196"  (в группе 1/4)	траверз Скадовск
13.03.1944	2  Хе-111  (в группе 2/4)
19.03.1944	1  ФВ-190	Донузлав - Кухань
Всего сбитых самолётов - 10 + 9;  боевых вылетов - 496;  воздушных боёв - 56.

Из фотоматериалов разных лет:

Из материалов прессы военных лет: