Беляев Дмитрий Васильевич родился 18 ноября 1921 года в селе Бортное Рыбновского района Рязанской губернии в 18 километрах от Рязани. В 1929 году после смерти матери отец с детьми переезжает в Москву. Увлечение рисованием приводит будущего художника сначала в студию московского Дома пионеров и школьников Бауманского района, затем в Художественное училище памяти 1905 года.
С последнего курса призван в Красную Армию. Участник Великой Отечественной войны, участвовал в боях на Юго-Западном и 2-м Украинском фронтах, был командиром отделения танковой части. Имеет ранения, отмечен боевыми наградами, в том числе орденами Красной Звезды, Отечественной войны первой степени, медалями «За победу над Германией» и другими.
В 1946 году поступил на живописное отделение Ленинградского института живописи, скульптуры и архитектуры. Занимался у Иосифа Серебряного, Семена Абугова, Генриха Павловского, Александра Зайцева. В 1952 году окончил институт по мастерской Бориса Иогансона с присвоением звания художника живописи. Дипломная работа — картина «За мир!» В настоящее время находится в Научно-исследовательском музее Академии художеств в Санкт-Петербурге. В том же 1952 году женился на выпускнице ленинградского Педагогического института имени А. И. Герцена Ирине Павловне Курятниковой.
В 1952 году принят в члены Ленинградского Союза советских художников. Постоянный участник выставок ленинградских художников с 1953 года. Талантливый колорист. Писал жанровые и исторические картины, пейзажи, портреты, натюрморты. Персональная выставка в Ленинграде в 1988 году в залах Ленинградской организации Союза художников РСФСР.
В 1998 году был удостоен почетного звания Заслуженный художник Российской Федерации. В 2004 году Дмитрий Беляев стал лауреатом премии правительства Санкт-Петербурга в области литературы, искусства и архитектуры за цикл работ последних лет. Лауреат Государственной премии имени И. Е. Репина за 2005 год. Действительный член Петровской Академии наук и искусств.
Беляев Дмитрий Васильевич скончалась 25 сентября 2007 года в Санкт-Петербурге на восемьдесят шестом году жизни. Его произведения находятся в Государственном Русском музее в Петербурге, в музеях и частных собраниях в России, Финляндии, КНР, Японии, Великобритании, Франции и других странах.