« Dans » est d’abord une préposition qui  indique le lieu (elle introduit un complément circonstanciel de lieu). Mais elle peut également introduire un CC de temps
Elle indique la durée qui sépare un fait d’un autre : « dans vingt ans ».
Mais aussi l’intérieur d’un intervalle de temps : dans ma jeunesse, je ferai cela dans la journée, dans les siècles passés, c’est à dire au cours de, à un moment de la journée, ma jeunesse, les siècles…
C’est seulement s’il  y a cette notion que l’emploi est courant.
Dans le cas que vous proposez  « dans une journée ensoleillée » vous énoncez la situation où vraisemblablement auront lieu les actions d’un récit.
C’est ainsi que je peux expliquer les choses.

Lors d’une journée ensoleillée de l’été.
ou
Lors d’une journée estivale ensoleillée.

Merci beaucoup!
Est-ce que vous pouvez expliquer pourquoi qu’on ne peut pas utiliser ‘dans’?

On peut très bien trouver « dans une journée » :
il y a 24 heures dans une journée – dans une journée je ne peux pas tout faire – trois exemples de repas équilibrés dans une journée – une vie dans une journée (c’est le titre d’un roman) – je t’appellerai dans la journée.
« Journée » est ici considérée comme un espace de temps, un « contenant-temps » à l’intérieur duquel on peut caser des activités par exemple.

Mais, hors cette notion, en effet, on n’utilise pas la préposition « quand » mais celles qui sont proposées par Joëlle.
Lors d’une belle journée ensoleillée d’été sert à situer le récit qui suivra dans le temps. Employer « dans » est donc exclu.

D’ailleurs, les prépositions sont souvent polysémiques.
Dans : je viens te voir dans huit jours.
Sous : Ils [ les ennemis des Jésuites ] ordonnèrent aux Jésuites de quitter le royaume sous huitaine.
Vers : vers les dix heures, on frappa à la porte.
Et que dire de « pour », « de » ou « à » …?

C’était lors d’une belle journée ensoleillée d’été. (et non pas « de l’été »)