第一次世界大戰時，德、法帝國主義曾先后用硫酸二甲酯作為為軍用毒氣，名為“D-stoff”或“Rationite”（法國用作擾亂劑）；后來由于其毒性太大，對自己人也會造成損傷，從第二次世界大戰后各國早就不使用了。
1915年，英國科學家霍沃斯（Ha-Worth,Walter Norman）發現了用硫酸二甲酯和堿來制備糖類甲基醚的新方法。
中國自20世紀60年代初投入較具規模的工業化生產。
2012年12月19日，歐盟ECHA將硫酸二甲酯列入第8批高關注度物質（SVHC）。
2015年9月2日，中國印發《危險化學品目錄（2015 版）》，規定硫酸二甲酯為危險化學品，受管制。