Ο Άγιος Νεομάρτυρας Δημήτριος γεννήθηκε στις 15 Μαΐου 1880, στην περιοχή Ροσσάσνα, στην επαρχία Γκορέτσκι του Μόγκιλεφ. Ο πατέρας του Εμελιάν Βλασένκοβ ήταν αγρότης. Μετά την ολοκλήρωση των σπουδών του στο εκκλησιαστικό σχολείο, ασχολήθηκε και ο ίδιος με τη γεωργία. Το 1901, κατατάχθηκε στον στρατό, όπου υπηρέτησε έως το 1905, ως μέλος του Φινλανδικού Λόχου της Αυτοκρατορικής Φρουράς.
Παντρεύτηκε τη Δαρία και απέκτησε μαζί της μια μεγάλη οικογένεια. Στην ενορία του ήταν ιδιαίτερα δραστήριος. Τραγουδούσε στη χορωδία και έψελνε, εξυπηρετώντας τις ανάγκες του ναού. Το 1931, κατά τη διάρκεια των διωγμών, εκλέχθηκε μέλος του εκκλησιαστικού συμβουλίου. Μετά το κλείσιμο της εκκλησίας το 1934, προσπάθησε, μαζί με άλλους ενορίτες, να επανακαταλάβει την εκκλησία. Ωστόσο, απέτυχε και το 1937 συνελήφθη.
Καθώς η ζωή του γινόταν ολοένα και πιο δύσκολη, συμφώνησε με τη γυναίκα του να χωριστούν. Η Δαρία πήγε να εργαστεί στην κολεκτίβα, ενώ αυτός ασχολήθηκε με τη γεωργία. Οι αγρότες τού ζητούσαν συχνά να διαβάζει το Ψαλτήριο για τους κεκοιμημένους. Ο άγιος εκπλήρωνε το αίτημά τους, συγκεντρώνοντας έως και διακόσιους ανθρώπους, που συμπροσεύχονταν μαζί του στο νεκροταφείο.
Οι αρχές αποφάσισαν να κινηθούν εναντίον του, με αποτέλεσμα στις 16 Μαΐου 1940 να συλληφθεί από την NKVD. Κατηγορήθηκε για αντισοβιετική δραστηριότητα, ενώ ο ίδιος υποστήριξε πως φρόντιζε απλώς να τελούνται ορισμένα θρησκευτικά μυστήρια. Κατά τη διάρκεια των ανακρίσεων, υπήρξαν μάρτυρες που έδωσαν ψευδείς καταθέσεις εναντίον του.
Στις 17 Ιουλίου 1940, το δικαστήριο συνεδρίασε και ο Άγιος Νεομάρτυρας Δημήτριος δήλωσε ξανά την αθωότητά του. Ο εισαγγελέας υπέβαλε αίτημα για περαιτέρω έρευνα, αλλά η υπόθεση προχώρησε με σύντομες διαδικασίες. Στις 19 Νοεμβρίου 1940, καταδικάστηκε σε πέντε χρόνια κράτησης σε στρατόπεδο καταναγκαστικών έργων.
Στάλθηκε στο Καζακστάν, όπου αρρώστησε σοβαρά και πέθανε στις 5 Μαΐου 1942, ενώ νοσηλευόταν στο νοσοκομείο του στρατοπέδου. Ετάφη σε ανώνυμο τάφο, στο νεκροταφείο του τμήματος Εσπίν του Καρλάγκ.
