В случае, если вы не хотите использовать jquery (или другие фреймворки для этого) ...
Вы почти написали алгоритм самостоятельно!
Когда событие ondblclick объектаdiv fire, показывает предварительно созданную текстовую область на позиции div.Когда происходит событие onblur этого texarea, просто передайте значение textarea в innerHTML элемента div.
, вот и все.