Заслуженный артист Российской Федерации, профессор. Директор-художественный руководитель Государственного академического русского народного ансамбля «Россия» имени Л.Г. Зыкиной.
Дмитрий Дмитриенко родился в Кирове. С отличием окончил Кировское училище искусств им. И.В. Казенина, после – Российскую академию музыки им. Гнесиных (класс Заслуженного артиста России, профессора Ю. А. Сидорова) и ассистентуру-стажировку (руководитель – Народный артист России, профессор В. П. Круглов). С первых месяцев обучения в Академии он был принят в Национальный академический оркестр народных инструментов России им. Н. П. Осипова, где вскоре стал солистом. В настоящее время является профессором и заведующим кафедрой народных инструментов ГМПИ им. Ипполитова-Иванова.
Дмитрий Дмитриенко – лауреат и дипломант всероссийских и международных конкурсов, обладатель премии «Имперская культура» Союза писателей России, медали «Патриот России», лауреат международных конкурсов баянистов, в том числе наиболее престижных: конкурс баянистов на приз Могенса Эллегарда (Дания, Копенгаген, 1996 г.), конкурс баянистов в г. Клингенталь (Германия, 2004 г.), конкурс «Золотой аккордеон» (США, Нью-Йорк 2006 г.).
Творчество Дмитрия Дмитриенко на дирижерской стезе не может не восхищать, кипучая организаторская деятельность, способность овладеть материалом в кратчайший срок позволяют ему воплощать грандиозные концертные планы, гастролируя по стране и миру. Он великолепно чувствует характер исполняемой музыки, проникая в глубинные замыслы композитора, воссоздавая характерные черты его стиля. Дмитриенко продолжает сохранять лучшие традиции русской школы. Его проекты всегда новы и позволяют ему двигаться вперед, открывая новые имена.
В 2010 году Дмитрий Дмитриенко возглавил Государственный академический русский народный ансамбль «Россия» имени Людмилы Зыкиной, став его художественным руководителем.
3 октября 2021 Президент Российской Федерации В.В. Путин указом №570 присвоил звание «Заслуженный артист Российской Федерации» директору — художественному руководителю Государственного академического русского народного ансамбля «Россия» им. Л.Г. Зыкиной Дмитрию Сергеевичу Дмитриенко.
24 марта 2023 года Министерство науки и высшего образования Российской Федерации приказом №551/нк присвоило ученое звание профессора заведующему кафедрой «Оркестровые народные инструменты» Государственного музыкально-педагогического института им. М.М. Ипполитова-Иванова, директору — художественному руководителю Государственного академического русского народного ансамбля «Россия» им. Л.Г. Зыкиной Дмитрию Сергеевичу Дмитриенко.