Начальное обучение Д. Д. Смышляев прошел в отчем доме, где с раннего детства пристрастился к чтению. Затем учился в Пермской мужской классической гимназии, которую окончил в 1844 г. На этом, собственно, и закончилось его образование. Знания, полученные в гимназии, а, главное, любознательность и неустанное самообразование помогли Смышляеву стать разносторонне образованным человеком, с хорошим знанием иностранных языков, обширными сведениями в науке и технике, глубоким интересом к мировой и отечественной истории и культуре.
По окончании гимназии Дмитрий Дмитриевич занимался торговыми делами семьи, по которым бывал в Петербурге, Одессе, Таганроге. В 1851 г. отпросился в первое путешествие за границу – на Всемирную выставку в Лондон. Поездка длилась восемь месяцев. В компании с известным московским экономистом, непременным секретарем Императорского Общества сельского хозяйства Степаном Алексеевичем Масловым молодой негоциант посетил Германию, Францию, Шотландию, Афины, Константинополь, что имело, по собственному признанию Смышляева, решающее значение для его духовного созревания.
В 1856 г. он женился на дочери советника Пермской казенной палаты Марии Петровне Васильевой. Но купцом или промышленником Дмитрий Дмитриевич так и не стал. После смерти отца (в 1857 г.) он ликвидировал свои торговые дела, к которым не чувствовал призвания, и целиком посвятил себя научной и общественной деятельности – организации публичных лекций, воскресных школ, основанию женской гимназии. Научные и издательские интересы его были связаны в основном с уральским краеведением. Результатом углубленных занятий стал основанный им «Пермский сборник» (в 1859–1860 гг. в Москве вышли, один за другим, два выпуска этого издания)[88]. В 1860 г. он купил в Перми и уступил потом Императорскому Эрмитажу найденную в восемнадцати верстах от Чердыни археологическую редкость – замечательную серебряную чашу времен византийского императора Анастасия (491–518) с экзотическими изображениями тигров, крокодилов и морских птиц[89].
В октябре 1864 г. в Берлине после долгой болезни скончалась жена Смышляева, оба их сына умерли еще во младенчестве. Под впечатлением семейных утрат в декабре 1864 г. Дмитрий Дмитриевич отправляется в паломничество на Восток. В течение зимы и весны он посетил Синай и Палестину. Вскоре, в 1866–1867 гг., в приложении к петербургской газете «Биржевые ведомости» начали печататься его путевые очерки, имевшие успех у читателей и привлекшие внимание такого знатока русской палестиноведческой литературы, как В. Н. Хитрово