1990 г. — 1991 г. — Кафедра эндокринологии Московской Медицинской Академии им. И.М. Сеченова в должности ассистента.
1991 г. — 2005 г. — Российской Медицинской Академии последипломного образования работал на кафедре эндокринологии детского и подросткового возраста в должностях ассистента (с 1991 г.), доцента (с 1997 г.), профессора (2002 г.-2005 г.).
Автор более 400 научных и научно-методических трудов (из них 80 – за рубежом).
Автор 2 изобретений (патенты РФ) и 1 рационализаторского предложения, соавтор 2 монографий, 2 руководств, Унифицированной программы последипломного обучения врачей по детской эндокринологии (1998 г.).
Под руководством Шилина Д.Е. защищены 1 докторская и 6 кандидатских диссертаций.
Проводит авторские курсы лекций по эндокринологии на двух ведущих кафедрах репродуктивной медицины в системе последипломного образования врачей (Российского Университета Дружбы Народов и Московского Государственного медико-стоматологического университета). Лектор множества российских симпозиумов, конференций, конгрессов и съездов. Участник более 30 всемирных / европейских конгрессов по эндокринологии, репродуктивной медицине, остеопорозу, лабораторной диагностике и пр.
Член Британского общества эндокринологов (1995 г.), Международного совета по контролю йододефицитных заболеваний (ВОЗ-ЮНИСЕФ) (с 1996 г.), Международного фонда по остеопорозу (с 2005 г.), Международного общества по гинекологической эндокринологии (с 2010 г.), Европейского общества контрацепции и репродуктивного здоровья (с 2012 г.), также российских врачебных ассоциаций (эндокринологов, специалистов по остеопорозу, по репродуктивной медицине и пр.).
Член редколлегии международного клинического журнала ультразвуковой диагностики «SonoAce International» и Интернет-журнала по педиатрии и неонатологии (Internet Journal Of Pediatrics and Neonatology).
Организатор и участник реализации в РФ Международного научного проекта “Щитовидная железа: стандартизированный анализ йодного обеспечения в Европе” (1997 г.). Участник Федеральных научно-технических программ “Дети Чернобыля” (1992 г. — 2002 г.), “Эндокринные заболевания” (1998 г.).
Награждён медалью в память 850-летия Москвы.
Член-корреспондент Российской Академии Естествознания (с 2012 г.).
Кавалер ордена «Labore et Scientia — Трудом и Знанием» Европейского научно-промышленного консорциума (2013 г.).