Народився майбутній архітектор у Таганрозі, в сім’ї переселенця з Полтавщини Михайла Дяченка, що працював шевцем. Після закінчення технічного училища в Таганрозі, слухав лекції в Академії мистецтв та вчився в Інституті цивільних інженерів у Санкт-Петербурзі. Під час навчання очолив студентський гурток прибічників розвитку української архітектури «Громада», члени якого їздили а архітектурні експедиції в Україну, досліджували пам’ятки, замальовували зразки старовинних будівель, вітряків, церков, а в 1912 році провели першу в Російській імперії професійну виставку української архітектури. Також під час навчання створив проекти земської лікарні в Лубнах і головний вхід на Всеросійську сільськогосподарську виставку в Москві, які втілили в життя ще до захисту диплома Дяченка.
Дмитро Дяченко подавав свої проекти на конкурс на будівництво залізничного вокзалу в Києві, знаменитого харківського Держпрому, міської управи Ковеля. Дяченко працював земським інженером у Полтаві, земським інженером Київської губернії, головним інженером тресту «Київцукор», архітектором Київського комунального відділу, проектної майстерні Київської міськради. У 1926-30-х роках розробив і видав два альбоми типового проекту житла колгоспників.
«Зірковий» проект Дмитра Дяченка - комплекс споруд Української сільськогосподарської академії у Голосієвому ( Національний університет біоресурсів і природокористування України), зроблений у модному тоді стилі історизму, а саме необароко, точніше українського необароко – з елементами народної архітектури, модерну і бароко.
Далі була звичайна історія – архітектора звинуватили в буржуазному націоналізмі, і як він не старався довести свою лояльність владі - наприклад, зробив кілька проектів у неокласиці, у 1937 році він змушений був переїхати в Москву – подалі від переслідувань київських чиновників, але в Москві його заарештували в 1941 році. Засудили до 8 років таборів, у 1942-му помер у ГУЛАГу. У 1957-му реабілітували.