Sa deset članaka o problemima umetnosti (Srpski narodni list, 1843 — 1845), koji su nešto izmenjeni prevodi delova prvog poglavlja Vinkelmanove Istorije umetnosti starog veka, dao je podsticaj razvoju teorije likovne umetnosti kod Srba i skromnu podršku formiranju istorije umetnosti. Autor je (1845.) i prvog poznatog predloga za osnivanje slikarske škole u Srbiji koji tada nije ostvaren. U dvema knjigama Opisanije drevnosti srbski u Svetoj (Atonskoj) Gori s XIII litografnih tablica (Beograd, 1847/49) i Sveta gora sa strane vere, hudožestva i povesnice opisana Dimitriem Avramovićem živopiscem (Beograd, 1848.) dao je prvi celovit i iscrpan pregled istorije Atosa i njegovih manastira sa opisom celokupnog područja, i publikovao materijala od značaja za srpsku istoriju, opise i crteže nošnji, predmeta primenjene umetnosti, donekle fresaka, i prepise povelja (posebno vredan prepis Nemanjine hilandarske povelje). Ovim je uticao na kulturnu klimu svoga doba i inicirao kasnija istraživanja Hilandara. Poziv (u Srpskom dnevniku, 1852) da mu se šalju podaci za životopise poznatih srpskih slikara začetak je prvog srpskog umetničkog leksikona, ali i pored velikog truda ostao je nedovršen u rukopisu pod naslovom Živopisanjeslavnih živopisaca srbskih. Njegova rasprava sa Živkom Petrovićem (u Sedmici, 1854.) jeste prva poznata polemika u srpskoj likovnoj kritici.
Pojavom Dimitrija Avramovića posmatranje umetnosti počelo je da prelazi sa filologa i istoričara na ljude iz likovne umetnosti, i da se osim istorijske otkriva i likovna vrednost umetničkih dela.
Ikonostas Saborne crkve u Beogradu
Oslikao je ikonostase i zidove Saborne crkve u Beogradu u periodu 1841—1845. Osim toga oslikao je ikonostas i zidove Karađorđeve crkve u Topoli, ikonostas manastira Vrdnika (Ravanica), pravoslavne crkve u Futogu itd. Zbog prerane smrti nije stigao da završi oslikavanje crkve u rodnom Šajkašu. Naslikao je portrete velikog broja značajnih ličnosti svog vremena, među najpoznatijima su portreti Sime Milutinovića-Sarajlije i Vuka Karadžića. Najznačajnija njegova kompozicija je Apoteoza Lukijana Mušickog.
U Hilandaru je prepisivao stare rukopise i živopise značajne za srpsku istoriju. Objavio je i knjige o Svetoj gori i Hilandaru.
Smatraju ga osnivačem karikature kod Srba. Sem po crkvama i manastirima, njegova dela se čuvaju u Narodnom muzeju u Beogradu i u Galeriji Matice srpske u Novom Sadu.
Umro je u Novom Sadu 1855. godine. Njegovo ime nosi po jedna ulica u Beogradu i Novom Sadu.