承铁路北京至洞庙河区段、京秦铁路北京至秦皇岛区段分别完成了小半径曲线和高速动力学试验，期间最高试验速度达到158公里/小时。2001年5月，两台机车完成安全评估试验后，根据铁道部运输局的安排，配属北京铁路局丰台机务段投入运用考核，主要担当京原铁路丰台西至灵丘、京山铁路丰台西至南仓间的货运交路，至2003年7月均已完成15万公里运用考核。东风4DJ型机车在性能试验和运用考核期间都表现出良好的性能。与相同功率等级的东风4D型货运机车比较（持续速度为24.5公里/小时，恒功率速度范围为24.5~100公里/小