Дмитрий Исаенко родился 30 августа 1967 года в городе Речица Гомельской области Беларуси. Окончил Ленинградское высшее военное инженерное строительное училище. Имеет звание кандидата наук по государственному управлению.
В 1989—1996 годах работал помощником начальника, а затем начальником монтажной группы 241 управления специализированных монтажных работ в городе Балаклава в Крыму.
В 1996—1999 годах был начальником строительно-монтажного участка в Балаклаве.
В 1999—2002 годах был заместителем начальника Центрального специализированного строительного управления Минобороны Украины.
В 2002—2006 годах — начальник Центрального специализированного строительного управления Минобороны Украины.
В 2006—2007 годах — директор Депаратмента строительства и отчуждения фондов Минобороны Украины.
В 2007—2015 годах — заместитель министра регионального развития и строительства Украины.
В 2013 году задекларировал более 20 млн грн доходов, хотя официально всю жизнь проработал служащим и чиновником.
С 2015 года — вице-презиент Конфедерации строителей Украины.
13 января 2015 года сообщалось, что Исаенко под давлением народных депутатов отказался от статуса участника АТО, который он использовал, чтобы избежать люстрации. 14 января на тот момент премьер-министр Арсений Яценюк уволил Исаенко с должности замминистра. В тот же день в МВД сообщили, что начали расследовать подделку документов, благодаря которой Исаенко получил статус участника боевых действий.
На выборах в Раду в 2019 году занял 15 место в избирательном списке Оппозиционной платформы — За жизнь. В Раде девятого созыва является секретарем Комитета по вопросам организации государственной власти, местного самоуправления, регионального развития и градостроительства.