Năm 1943, ông bà Thiện đã đưa cho ông Nguyễn Lương Bằng 30.000 đồng Đông Dương trong lúc quỹ Đảng chỉ còn 24 đồng! Cũng năm đó, ông bà tiếp tục gửi cho quỹ Đảng qua ông Nguyễn Tạo 20.000 đồng Đông Dương [9]. Đến năm 1945, bà Thiện gửi 100.000 đồng Đông Dương cho quỹ Đảng để chuẩn bị khởi nghĩa [10].

Cách mạng tháng Tám thành công, ông Đỗ Đình Thiện được cử phụ trách Quỹ độc lập, sau đó là Tuần lễ vàng. Ông bà Thiện đã đóng góp 64 lạng vàng và mua (rồi tặng lại) tấm chân dung Hồ Chí Minh với giá 1 triệu đồng để ủng hộ Quỹ [11].

Đồn điền Chi Nê ông bà Thiện mua năm 1943 với giá 1 triệu đồng Đông Dương (tương đương 2.000 lạng vàng) với chiều dài khoảng 13 km, chiều rộng khoảng 9 km, trong đó có tới 2.000 mẫu ruộng trồng lúa, 4.000 trâu, bò, cừu, dê, 400.000 gốc cà phê và 200.000 gốc xoan [12] đã trở thành cơ sở in tiền đầu tiên của nước Việt Nam dân chủ Cộng hòa. Năm 1947, sau khi bị máy bay Pháp oanh tạc, gia đình Đỗ Đình Thiện hi sinh toàn bộ đồn điền cùng với tài sản ở đây để đóng góp cho cách mạng và về chiến khu Việt Bắc.

Ở Việt Bắc, Đỗ Đình Thiện phụ trách về máy móc, phương tiện cho các binh công xưởng, sản xuất giấy cho nhà máy in tiền,... trên cương vị giám đốc trưởng của nhà máy Trần Hưng Đạo, với bí danh Hai Chi (tức ông Hai chủ đồn điền Chi Nê).

Gia đình Đỗ Đình Thiện là một trong số những người Hà Nội đầu tiên đi kháng chiến; để lại hai ngôi nhà, một nhà máy, một đồn điền và rất nhiều của cải; đi theo Cách mạng và Cụ Hồ cho đến ngày Điện Biên Phủ toàn thắng. Hòa bình về, gia đình họ cũng chỉ là những lương dân bình thường, thậm chí cụ ông còn không hưởng lương cho đến khi mất và không hề đòi hỏi bất kỳ sự đền đáp nào.