A situação que aponta não está realmente abrangida pelo Acordo Ortográfico de 1945, que vigora em Portugal, nem pelo Formulário Ortográfico de 1943, aplicado no Brasil. No entanto, a prática é a de escrever dia e alimentação com maiúsculas iniciais — Dia da Alimentação.
Não obstante, pode-se aplicar a este caso o que a ortografia usada em Portugal prevê para os dias da semana: «[...] os nomes dos dias da semana escrevem-se, em obediência à tradição, com minúscula inicial [...]. Se formam, porém, acompanhados de adjectivos, locuções crononímicas especiais, devem escrever-se com maiúscula, assim como esses adjectivos: Domingo Gordo, Domingo Magro, Quinta-Feira Maior, Sexta-Feira Santa.» (Rebelo Gonçalves, Tratado de Ortografia da Língua Portuguesa, p. 301).
Do mesmo modo, é de usar as maiúsculas em Dia da Alimentação, porque se trata de uma expressão de tempo que designa um dia especial.