Избирался депутатом Галицкого краевого сейма и австрийского Рейхсрата от Русской народной партии. В австрийском парламенте в 1907 году в первый раз произнес речь на русском литературном языке. Открыто отстаивал идею единства русского народа (великорусов, малорусов и белорусов) в своих публицистических работах и публичных выступлениях. В 1914 году, после объявления Австро-Венгрией войны России, Дмитрий Марков был арестован и приговорён военным трибуналом к смертной казни. Приговор был заменён на пожизненное заключение в Терезинской крепости. Получил свободу после развала Австро-Венгрии в 1918 году. Вместе с Петром Гаталаком и Дмитрием Вергуном находился на Парижской конференции 1919 года, отстаивая присоединение Карпатской Руси (территории с восточнославянским населением в бывшей Австрийской империи) к России.