Дмитрий Михаленко родился в 1973 г. в Тольятти.
В 1995 г. окончил Тольяттинский политехнический институт. Oн получил дополнительное образование в Международном институте рынка и имеет степень Доктора экономических наук, которую защитил в Самарском государственном экономическом университете.
Михаленко начал свою профессиональную деятельность на АВТОВАЗе в 1994 году, пройдя путь от техника в отделе организации труда и заработной платы до Вице-президента по персоналу и социальной политике в 2009-2014 гг.
В 2014 г. году перешел в аэрокосмическую отрасль на должность заместителя генерального директора по организационному развитию в »Государственном космическом научно-производственном центре имени М.В. Хруничева», позднее — на должность заместителя генерального директора по персоналу ФГУП »ЦЭНКИ» (»Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры»).
В 2016 г. Михаленко вернулся на АВТОВАЗ на должность вице-президента по персоналу и социальной политике