Дмитрий Чернышенко вырос в Сочи. Окончил Московский Государственный Технологический Университет (Станкин). В 1989 году основал агентство, которое впоследствии развилось в Группу Медиа Артс, одного из лидеров российского рекламного рынка. В ноябре 2005 года назначен Генеральным директором Заявочного комитета «Сочи-2014». Имеет многолетний опыт работы с Министерством физической культуры и спорта. За победу Сочи в Заявочной кампании на право проведения Олимпийских и Паралимпийских зимних игр 2014 награжден Орденом почета 13 декабря 2007 года. Дмитрий Чернышенко женат, у него две дочери. Увлекается боевыми искусствами, горными лыжами и автомобильными гонками.