Jules Marie Désiré Lubin naît le 20 février 1854 à Bonny-sur-Loire. Il est le fils naturel de Marie-Louise Pougeot et de Pierre Désiré Lubin, qui ne le reconnaît qu'à l'âge de dix ans.

Son père est le fondateur de la célèbre Agence Française de Voyages Lubin, qui ouvre à Orléans en 1874. Sa mère meurt en juin 1878.

Après presque vingt années de carrière, Désiré Lubin perd son intérêt pour la peinture à la fin des années 1890. Sa dernière œuvre de grand format date de 1895.

Suite à la maladie de son père, il décide d'interrompre sa carrière de peintre pour reprendre la direction de son agence de voyages. Ce nouveau travail lui permet de voyager beaucoup au Maghreb, en Orient et en Extrême-Orient.

Son père meurt à Neuville-aux-Bois le 11 juin 1900. À la même époque, Désiré Lubin s'installe au Château du Cas-Rouge Hainault, toujours à Neuville-aux-Bois, avec son épouse Émilienne Jobert. Il y installe un atelier rempli de vieux meubles et d'objets collectés au cours de ses nombreux voyages, dans une dépendance du château, malheureusement aujourd'hui disparue.

Il reprend ses pinceaux en 1904 mais uniquement pour peindre des portraits de ses amis ou des petits paysages. Quand son beau-frère prend sa succession à la tête de l'agence familiale, il recommence à exposer au Salon du Champ de Mars de 1906 à 1926, mais uniquement des portraits.

À la tête d'une fortune confortable, Désiré Lubin participe en 1900 à  l'installation du téléphone à Neuville-aux-Bois, en assumant le paiement d'un tiers des charges annuelles en découlant.

Désiré Lubin est élu maire de Neuville-aux-Bois en 1919. On lui doit, entre autres choses, la construction du monument aux morts, œuvre de Robert Busnel représentant un poilu, et la création du premier comité des fêtes de la Ville. Il abandonne sa charge en 1928 pour des raisons de santé.

Il meurt à Neuville-aux-Bois le 4 juin 1929, à l'âge de 75 ans.

Le fonds Désiré Lubin représente la collection la plus riche jamais acquise par le musée de Pithiviers depuis sa création en 1896. Légué entièrement à la Ville à la mort de l’artiste en 1929, le fonds se compose de près de 700 objets, toiles peintes et dessins.

La variété et l'exhaustivité de cette collection en font une ressource précieuse pour étudier la vie et l’œuvre de Désiré Lubin, peintre français de la seconde moitié du XIXe siècle. L’artiste a conservé toute sa vie durant les dessins, ébauches, esquisses et études préparatoires d’une grande partie de ses œuvres. Pour certaines d’entre elles, il est ainsi possible de suivre pas à pas la démarche créatrice de Désiré Lubin, d’apprécier sa méthode de travail, celle d’un peintre d’atelier, et de pénétrer l’intimité de son processus créatif, du crayon à la palette.

Par ailleurs, la collection du musée de Pithiviers comprend également certaines œuvres de peintres contemporains qu'il a côtoyés dans ses ateliers de formation, tels Pierre Waidmann ou Auguste Loyer, un de ses maîtres. 

Le Musée d'Art et d'Histoire de Pithiviers a consacré deux expositions temporaires à Désiré Lubin, en 1946 et en 2002.