Народився 28 листопада 1964 в м. Харків.
Закінчив НТУ “Харківський політехнічний інститут” за спеціальністю “гідропневмоавтоматика та гідропривод”.
Трудову діяльність розпочав у Харківському дочірньому підприємстві «Фортуна-сервис» Товариства з обмеженою відповідальністю спільного підприємства «Фортуна» з посади менеджера, потім став заступником директора підприємства.
У подальшому працював на різних керівних посадах у Товаристві з обмеженою відповідальністю «Кадіс», Акціонерному товаристві «Концерн АВЕК», товариство з обмеженою відповідальністю «Ново», «Фортуна ЛТД», «„Корпорація“ АПК», «Компанія „Техінпром“».
У 2002 році балотувався до Верховної Ради номером 7 списку Селянської партії України.
У 2006 році вперше був обраний народним депутатом України 5-го скликання та 6-го скликання.
З 2008 до 2010 року був головою Харківської обласної організації “Партії регіонів”, у 2010-2014 роках - заступник голови партії. У 2009 році очолив Антифашистський форум України.
З 2012 року - засновник БО “Обласний благодійний фонд Дмитра Шенцева” та радник прем’єр-міністра України на громадських засадах.
У 2012 році обраний народним депутатом України сьомого скликання у територіальному виборчому окрузі № 176 (Харківська область).
Народний депутат 8 скликання, обраний шляхом самовисування за 176 округом (Харківська область) як член “Партії регіонів”.
16 січня 2014 року голосував за диктаторські закони.
З 2015 року член фракції “Опозиційний блок”, до того був позафракційним. Член Комітету Верховної Ради України з питань законодавчого забезпечення правоохоронної діяльності.
У 2019 році був обраний народним депутатом 9 скликання по 176 округу (Харківська область) від "Опозиційного Блоку" як безпартійний. Позафракційний. Не входить до складу жодного комітету.
21 вересня 2022 року Вкрховна Рада припинила достроково повноваження народного депутата України Шенцева Дмитра Олексійовича, у зв’язку з особистою заявою про складення ним депутатських повноважень.
Одружений. Має трьох синів.
21.096.2022