Александр Дмитриевич Федосеев родился 6 августа 1905 г. в деревне Бревино Ярославской губернии в семье крестьянина. В 1929 г. закончил геологическое отделение физико-математического факультета Ленинградского Государственного университета.

В 1927 г. ещё студентом А.Д.Федосеев поступил на работу в Государственный научно-исследовательский керамический институт, в котором проработал до 1933 г., занимая должности лаборанта, научного сотрудника, заведующего минералогической лабораторией. В 1933 г. Александр Дмитриевич перешел на работу во Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт огнеупоров, в котором возглавил геолого-сырьевую лабораторию. В 1947 г. он был назначен директором института и проработал в этой должности до конца 1956 г.

В этот период научная деятельность А.Д. Федосеева была направлена на изучение разнообразного огнеупорного и керамического сырья из месторождений многих районов Советского Союза. Результаты работы были им обобщены во всеобъемлющей монографии "Глины СССР" (1937 г. 56 печ. л.).

В 1937 г. ВАК присуждает А.Д. Федосееву ученую степень кандидата геолого-минералогических наук (без защиты), а в 1947 г. он защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора технических наук.

В период Великой Отечественной войны А.Д. Федосеев вместе с Институтом огнеупоров находился в эвакуации на Урале. В условиях военного времени, когда промышленность огнеупоров лишалась традиционных месторождений сырья на европейской территории страны, огромный научный, практический опыт Александра Дмитриевича и его активная деятельность во многом способствовали созданию новой сырьевой базы для этой важнейшей отрасли, что обеспечило металлургические заводы на востоке страны качественными огнеупорными изделиями. За эти работы А.Д. Федосееву в 1943 г. была присуждена Государственная премия СССР III степени. В Ленинград он возвратился вместе с коллективом Института в 1944 г. В этот период основная деятельность А.Д. Федосеева связана с восстановлением и реконструкцией предприятий огнеупорной промышленности, пострадавших в годы войны. Эта работа была отмечена правительственными наградами: Орденом Трудового Красного знамени – 1951 г. и Орденом В.И. Ленина – 1954 г.

В 1956 г. по ходатайству президиума Академии наук СССР Александр Дмитриевич был переведен в Институт химии силикатов имени И.В. Гребенщикова АН СССР на должность заместителя директора по научной части. На этом посту он выполнял большую научно-организационную работу, а в 1961-1962 г. создал новую лабораторию, названную лабораторией синтеза минеральных полимеров. Согласно решению Президиума АН СССР задачей лаборатории было развитие фундаментальных исследований, посвященных созданию теоретических основ синтеза новых материалов с ценными свойствами, необходимых для реализации высоких технологий в машиностроении, ядерной промышленности, авиационной и космической технике. Под его руководством в лаборатории были получены новые важные экспериментальные данные, которые были обобщены в монографии "Волокнистые силикаты" (1966 г., 13 печ. л.), отмечены бронзовой медалью на выставке ВДНХ СССР.

Александр Дмитриевич вел педагогическую работу в Ленинградском инженерно-экономическом институте (1930-1933 гг.), в Ленинградском Государственном университете (1944-1956 гг.). В течение 16 лет он был председателем Государственной экзаменационной комиссии Ленинградского химико-технологического института им. Ленсовета. Он подготовил 11 кандидатов технических и химических наук. В 1949 г. получил звание профессора. В 1966 г. Президиум Верховного Совета РСФСР присвоил ему звание заслуженного деятеля науки и техники РСФСР.