Двукратный Олимпийский чемпион по биатлону в эстафете 4 х 7,5 км (1984, 1988),
чемпион мира 1986 г.
Заслуженный мастер спорта СССР (1984).
Чемпион СССР 1984, 1986 в гонке на 10 км, 1987 в гонке патрулей на 25 км, 1988 в гонке на 10 км, 20 км и эстафете 4 х 7,5 км.
Начинал свой путь в спорте с лыжных гонок, в биатлон попал случайно. Когда учился в школе-интернате, в 10-м классе, неудачно выступил на соревнованиях в Мурманске. Вместе с лыжниками там соревновались и биатлонисты, и один из них пригласил Дмитрия пострелять. Он поразил почти все мишени как стоя, так и лежа. Вернувшись в Ленинград, получил приглашение на сборы с биатлонистами в Сухуми.
Выступал за ДСО «Динамо». Тренеры — Н. А. Кикоть, В.В. Мезенцев.
На Олимпийских играх в Сараево команда СССР неудачно выступила в индивидуальных гонках. Завершающим стартом была эстафета. 1-й этап бежал Дмитрий Васильев. Он оторвался от преследователей на 1 мин. 7 сек. Советская команда выиграла.
На Олимпийских играх в Калгари Дмитрий Васильевв эстафете опять бежал 1-й этап и снова победил.
Его отличительная черта – скорострельность на огневом рубеже. Обычно биатлонисты тратили на стрельбу 40-45 сек., а он научился стрелять за 30 сек.
Дмитрий Васильев – единственный в мире биатлонист, ставший Олимпийским чемпионом в классическом и коньковом ходе.
Награжден орденами «Знак Почета» (1984) и Дружбы народов (1988).
В 1999 -2002 — генеральный менеджер Союза биатлонистов России.
С 2009 года — член Правления Союза биатлонистов России.
С 2011 года — президент Федерации биатлона Санкт-Петербурга.
