Геолог, академик АН СССР/РАН, один из основоположников изучения арктического шельфа. Участник Великой Отечественной войны, после ранений окончил Ленинградский горный институт (1949). С 1972 года — бессменный директор НИИГА (позже ВНИИОкеангеология), организатор объединения "Севморгео". Автор фундаментальных работ по нефтегазоносности Арктики, под его руководством открыты Штокмановское и другие месторождения на шельфе Баренцева и Карского морей. Лауреат Государственных премий СССР (1983) и РФ (1995), Премии Правительства РФ (2002). Сохранил научную школу в сложные 1990-е годы.
Скончался М.Д. Белонин в 2002 году, похоронен в Санкт-Петербурге на Смоленском кладбище.
Текст статьи и фото могилы предоставил Сергей Ивановский.