Родился в семье священника Григория Афанасьевича Конобеевского. Фамилия Гумилевский ему была дана в семинарии в связи с его малым ростом и смиренным нравом (от латинского humilis — низкий, незнатный). Существуют сведения, что в юности Дмитрий посетил Саровскую пустынь, где Серафим Саровский сказал про него: «Сей отрок будет великим светильником Церкви и прославится по всей Руси, как учёный муж».
Окончил Шацкое духовное училище (1820), Тамбовскую духовную семинарию (1826) и Московскую духовную академию (1830).
Перед окончанием академии, 19 августа 1829 года он был пострижен в монашество. При пострижении митрополит Московский и Коломенский Филарет (Дроздов) дал ему своё имя - беспрецедентный случай в истории академии. C февраля 1830 года - иеродиакон, с июня 1830 года - иеромонах.
Ещё во время обучения он был определён библиотекарем академии, а по окончании академии оставлен при ней бакалавром и с 1831 года занял кафедру церковной истории и причислен к собору иеромонахов московского Донского монастыря, а также назначен цензором. С 1832 года - профессор по кафедре Священного Писания. С сентября 1832 года он был назначен на кафедру нравственного и пастырского богословия, а 1 мая 1833 года стал инспектором Московской духовной академии.
С 27 января 1835 года - архимандрит, а с 14 декабря 1835 года - ректор Московской духовной академии. С 9 марта 1837 года был, одновременно, настоятелем московского Богоявленского монастыря.
Филарет считается основателем академического журнала Московской духовной академии: «Творения Св. Отцев в русском переводе с прибавлениями духовного содержания».
В октябре 1841 г. великий Московский святитель Филарет назначил своего любимца на Рижскую кафедру. Митрополиту была известна его пламенная любовь к Церкви, его покорность воле Божией, его смирение, глубокое понимание истин веры и всех заблуждений протестанства и, наконец, близкое знакомство его с немецкой богословской словесностью и немецким языком. Весть о новом назначении поразила архим. Филарета, как гром, так как он был сильно привязан к академии, к своему делу, к библиотеке. 21 декабря 1841 г. в Казанском соборе Петербурга была совершена хиротония Филарета во епископа Рижского. В июле 1842 г. он отправился в Ригу.
Во время его управления Рижским викариатством были открыты 63 прихода, сооружены 20 постоянных и 43 временных церкви. Он был сторонником распространения православия среди латышских и эстонских крестьян, что вызывало активное противодействие со стороны остзейской аристократии и лютеранского духовенства. По словам митрополита Мануила (Лемешевского), «пытались парализовать деятельность архипастыря, не гнушались самыми грязными доносами». В 1844 г. Филарет присоединил к православию членов протестантской общины гернгутеров по их просьбе, причём император Николай I разрешил совершать для них богослужения на латышском языке. В 1845 г. в православие перешли 9870 эстонцев и 4564 латыша, в 1846 г. - 6285 эстонцев и 6313 латышей. Всего в 1845-1848 только в эстонской части Лифляндской губернии к православию присоединились 63858 крестьян. По словам профессора Дерптского университета М. А. Розберга (лютеранина по вероисповеданию):
«Без какого-либо подстрекательства, без надежды на какие-либо земные выгоды толпы добродушных и мирных крестьян, окончив свои полевые работы, направляются к русским священникам, чтобы принять русскую веру. Это зрелище не только возвышает и трогает, но и являет собой торжество православной духовности, ибо это - не нарушители, не полудикие язычники, не униаты, ближе стоящие к русской Церкви, но протестанты, три столетия находившиеся под влиянием красноречия образованных лютеранских священников».
В 1847 в Риге было открыто духовное училище. Два присоединившихся к православию эстонца были рукоположены в священники. Деятельность владыки Филарета подготовила преобразование в 1850 году викариатства в самостоятельную Рижскую епархию.
С 1848 года - епископ Харьковский и Ахтырский.
В 1857 году возведён в сан архиепископа.
С 1859 года - архиепископ Черниговский и Нежинский. В 1860 году Святейший Синод присвоил ему степень доктора богословия.
В качестве правящего архиерея Харьковской и Черниговской епархий владыка Филарет заботился об обеспечении духовенства, организовывал церковно-приходские школы, типографию, основывал монастыри и руководил храмостроительством. Учредил периодическое издания «Черниговские епархиальные известия». Готовил программы преподавания для духовных учебных заведений на содержание которых направлял доходы от издания своих трудов. Много средств тратил на благотворительность, в связи с чем был вынужден постоянно сокращать свои расходы. Получил известность своими проповедями в Харьковской епархии во время Великого поста, опубликованными под названием «Беседы о страданиях Господа нашего Иисуса Христа».
Во время холерной эпидемии 1866 года владыка Филарет предпринял объезд Черниговской епархии, чтобы ободрить павших духом прихожан. В пути он сам заболел холерой и скончался в Конотопе. По словам митрополита Мануила (Лемешевского):
«От Конотопа до Чернигова на протяжении 180 верст народ, сменяя один другого, сопровождал гроб любимого архипастыря в количестве 10-12 тысяч человек. При этом не было ни одного случая заболевания холерой. Забыли все об этом страшном биче. Холера не дошла до Чернигова и прекратилась».
Похоронен святитель в крипте Троицкого собора города Чернигова.
14 апреля 2009 года Священный Синод Украинской Православной Церкви принял решение о причислении архиепископа Филарета к лику местночтимых святых Черниговской епархии. 25 октября того же года в Троицком соборе Чернигова состоялся чин канонизации, возглавленный митрополитом Киевским Владимиром. По обретении, мощи святителя были перенесены из крипты собора и размещены в новой раке в самом соборе.
* * *
Акафист святителю Филарету, архиепископу Черниговскому
Тропарь святителю Филарету Черниговскому (Гумилевскому), глас 4-й
Богомудрый светильниче веры Православныя, / святителю отче наш Филарете, / слава и украшение земли Черниговския /, любомудрый учителю, / ты же святителю Иоанну Златоусту достойное подражение явил еси: / чистыми словесы и благодатными ученьми паству свою усердно напоял еси / и ко истинному пути спасения наставлял еси / и ныне егда предстоиши Свету Разума Христу Богу нашему // молися от учений вредных отечество наше оградити и Богу верно послужити и помиловатися душам нашим.