17 сентября 1699 года Димитрий становится настоятелем Спасского Новгород-Северского монастыря (основанного, кстати, архиепископом Лазарем Барановичем). Это был последний монастырь, которым руководил святой Димитрий. Именно в качестве Новгород-Северского архимандрита он закончил третью книгу Четьих Миней (за март — май). Эта книга была напечатана в типографии Киево-Печерской лавры в 1700 году. «Третья книга житий святых, трудами богодухновеннаго мужа иеромонаха Дмитрия Савича Тупталенка составленная, на свет вышла и любопытствующих человеков книжных духовною радостью сердца наполнила», — записывал украинский летописец.

Патриарх Адриан направил очередную похвальную грамоту украинскому книжнику, прислал ему необходимые для работы книги, а также щедрый гонорар — двадцать рублей. Архимандрит же Печерской лавры Иоасаф Кроковский с братией, в знак особого уважения к составителю Житий святых, прислал ему в дар икону Пресвятой Богородицы, пожалованную царем Алексеем Михайловичем киевскому митрополиту Петру Могиле в память о своем венчании на царство.

В том же 1700 году царь Петр Алексеевич, который в своих заботах о реформировании Церкви решил сделать ставку на малороссийских церковных иерархов как наиболее европейски образованных, поручил киевскому митрополиту Варлааму «поискать из архимандритов или игуменов или других иноков добраго и ученаго и благонепорочнаго жития, которому бы в Тобольске быть митрополитом, и мог бы Божиею милостию проповедывать в Китае и в Сибири, в слепоте идолослужения и других невежествиях закоснелых человек приводить в познание и служение и поклонение истиннаго Живаго Бога». Варлаам назвал имя Димитрия, и в начале 1701 года «архимандрит Ново-Градский Черниговский Димитрий» был вызван царем в Москву. 10 февраля 1701 года Димитрий оставил Украину, чтобы уже никогда больше в нее не возвращаться. В Москве он произнес сочиненную им приветственную речь в честь государя и вскоре — 23 марта — был поставлен в сан митрополита Сибирского и Тобольского.

Это было почетное назначение, но едва ли оно могло обрадовать святителя. Слишком далекая и холодная, отличающаяся суровым климатом, Сибирь не подходила для ослабленного здоровья Димитрия и не могла дать ему возможность продолжить свои ученые занятия. Димитрий даже слег в постель от огорчения, хотя мужественно намеревался отправиться в путь, как только установится путь. Петр навестил его и, узнав причину его болезни, позволил остаться в Москве в ожидании какой-либо более подходящей для него кафедры. Вскоре скончался ростовский митрополит Иоасаф, и Димитрий занял его кафедру; назначение состоялось 4 января 1702 года. (На Сибирскую же епархию был послан другой украинский иерарх, Филофей Лещинский.)