Еще в далеком 1913 г. он поступил в университет, но лишь в 1919 г. закончил его физико-математический факультет, на котором тогда было биологическое отделение. Дипломную работу он защитил на кафедре гистологии. И потом до самой Великой Отечественной войны жизнь развивалась по вузовской прямой, набирая новые и новые обороты: ассистент и старший ассистент, доцент (1919—1925 гг.), с 1935 г. после присуждения без защиты диссертации докторской степени — профессор, а в 1938—1940 гг.— еще и декан биолого-почвенного факультета. Лишь однажды — в 1926 г. — была прервана его работа в университете. Но прервана она была командировкой: Наркомпросом РСФСР он был направлен в Нью-Йорк для работы в лаборатории видного профессора Колумбийского университета. Нет необходимости в данном случае говорить, насколько это было важно для растущего научного работника.
С первых дней войны трудился Д. Н. Насонов на оборонительных сооружениях под Ленинградом, но вскоре подал заявление о желании вступить в Народное Ополчение и с 29 июля был в его рядах. До декабря 1942 г. он — командир саперного взвода. Дважды ранен, второй раз — под Пулково — серьезно, в грудь. Для излечения Д. Н. Насонов был направлен в Москву, откуда и был в 1943 г. демобилизован в звании майора медицинской службы.
В течение двух лет он являлся профессором МГУ. За крупные достижения в науке в 1943 г. его избирают в члены-корреспонденты АН СССР и действительные академики Академии медицинских наук СССР. В том же году за книгу «Реакция живого вещества на внешнее воздействие» ему присуждена Сталинская премия.
Вскоре Д. Н. Насонов возвращается в Ленинградский университет. Как профессор он ведет преподавательскую работу на биолого-почвенном факультете, а в 1951 г. по постановлению Президиума АН СССР назначается заведующим лабораторией общей и клеточной физиологии в физиологическом институте. С университетом, однако, он не порывает. В списке его научных работ появляются новые и новые названия. Под его руководством выполняются дипломные и кандидатские диссертации, с его активным участием организуются и проводятся научные конференции. «Его исследования субстанционных изменений при возбуждении и торможении, — отмечалось в характеристике руководства факультета, — представляют большую ценность для павловской физиологии и развивают научное наследие Н. Е. Введенского».
Д. Н. Насонов отмечен наградами: медалями «За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.», «За победу над Германией», «За оборону Ленинграда», его послевоенная деятельность оценена орденом Трудового Красного Знамени. В его личной учетной карточке содержатся многочисленные указания на приказы ректора и министра высшего и среднего специального образования СССР с объявлением благодарности.
Бережной А.Ф. Они сражались за Родину: Универсанты в годы войны и в послевоенные годы. Вып. 2. СПб.: Издательство С.-Петербургского университета, 1995. С. 89-90.