Протоиерей Димитрий Владимирович Карпенко родился 3 декабря 1980 года в г. Элисте Республики Калмыкия в семье музыкантов.
8 ноября 1992 года был крещен в Православной Церкви игуменом (ныне архиепископ Владикавказский и Махачкалинский) Зосимой в Крестовоздвиженском храме г. Элисты. В 1994 году поступил на гуманитарное отделение Элистинского лицея, которое закончил в 1997 году.
В 1997 году поступил на очное отделение Белгородской Православной Духовной семинарии (с миссионерской направленностью). С 1997 по 2000 годы являлся иподиаконом Высокопреосвященного Иоанна, архиепископа Белгородского и Старооскольского.
24 сентября 2000 года в ходе миссионерской поездки клириков Белгородской епархии в Республику Калмыкия был рукоположен в сан диакона Преосвященным Зосимой, епископом Элистинским и Калмыцким за Божественной литургией на центральной площади г. Элисты.
31 декабря 2000 года Высокопреосвященным Иоанном, архиепископом Белгородским и Старооскольским был рукоположен в сан пресвитера за Божественной литургией в Преображенском кафедральном соборе г. Белгорода. С сентября 2000 года по июнь 2001 года являлся клириком Смоленского собора г. Белгорода.
С июня 2001 года по март 2002 года являлся настоятелем храма Архангела Гавриила Белгородского государственного университета. В марте 2002 года назначен клириком Преображенского кафедрального собора г. Белгорода и секретарем Белгородско-Старооскольского епархиального управления.
В 2002 году окончил очное отделение Белгородской Православной Духовной семинарии (с миссионерской направленностью), защитив дипломную работу на тему "Евхаристическая община как основа соборности". В этом же году назначен преподавателем Белгородской Духовной семинарии по предмету «Литургическое богословие».
В ноябре 2002 года стал одним из инициаторов издания молодежного журнала «Новый Ковчег». С 2002 по 2008 год являлся заместителем главного редактора журнала "Новый Ковчег".
Принимал участие в разработке синодального документа "Концепция миссионерской деятельности Русской Православной Церкви" и после принятия Священным Синодом в марте 2007 года данного документа являлся руководителем рабочей группы по представлению Миссионерской концепции в епархиях и духовных школах Русской Православной Церкви.
Священник Димитрий Карпенко принимал участие в миссионерской поездке храма-автомобиля в Республику Калмыкия (весна 2004 года), миссионерской поездке посвященной 300-летию Православия на Камчатке (осень 2005 года).
В 2007 году поступил, а в 2010 году окончил Богословское отделение Санкт-Петербургской Православной Духовной академии.
В мае 2009 года назначен настоятелем Свято-Владимирского храма пос. Разумное Белгородского района.
С декабря 2009 года является руководителем сектора «Методология и практика миссионерской деятельности» Синодального миссионерского отдела. В декабре 2010 года назначен заместителем главного редактора журнала "Миссионерское обозрение".
Протоиерей Димитрий Карпенко является членом Епархиального Совета Белгородской и Старооскольской епархии.
18 января 2012 года назначен благочинным 2-го Белгородского округа Белгородской и Старооскольской епархии.
В разное время награжден церковными наградами: архиепископом Белгородским и Старооскольским Иоанном правом ношения набедренника и камилавки (2002 г.), Святейшим Патриархом Алексием II правом ношения наперсного креста (2004 г.), Святейшим Патриархом Кириллом саном протоиерея (2009 г.).
Протоиерей Димитрий Карпенко – женат. Матушка Елена, дети – Арсений (2001 г.р.), Серафима (2003 г.р.), Елизавета (2005 г.р.) и Мария (2010 г.р.).
