Один из самых ярких молодых российских дирижеров Денис Власенко родился в Москве в семье музыкантов. Окончив Хоровое училище имени А. В. Свешникова и Академию хорового искусства имени В. С. Попова, получил образование как оперно-симфонический дирижер в Московской и Санкт-Петербургской консерваториях у профессоров Владимира Понькина и Александра Титова. В 2010 году выиграл конкурс среди дирижеров в Государственный симфонический оркестр «Новая Россия» под управлением Юрия Башмета.

Неоднократно выступал с такими солистами, как: Анна Нетребко, Юрий Башмет, Вадим Репин, Аида Гарифуллина, Денис Мацуев, Александр Рудин, Мария Гулегина, Николай Луганский, Хибла Герзмава, Сергей Крылов, Люка Дебарг, Эрвин Шротт, Джозеф Каллейа и многие другие артисты. Он сотрудничал со многими российскими и зарубежными коллективами: симфоническими оркестрами Московской и Санкт-Петербургской филармоний, Национальным филармоническим оркестром России, Госоркестром России имени Е.Ф.Светланова, Брюссельским филармоническим, Токийским филармоническим оркестром, Российским Национальным Оркестром, Оркестром Болонской оперы, Европейским симфоническим оркестром (Гибралтар), Государственным симфоническим оркестром Республики Татарстан, Национальным оркестром Латвии, Симфоническим оркестром Мюнстера.

Среди его оперных ангажементов и выступлений в театрах мира: гала - концерт в Большом театре России, концерты с Анной Нетребко и Юсифом Эйвазовым в Королевском театре Реал (Мадрид), в Большом театре Лисео (Барселона) и в Национальном оперном театре Узбекистана, оперы Россини "Путешествие в Реймс" и "Счастливый обман"  на престижном оперном фестивале в Пезаро в театре Россини, гала-концерт в театре Карло Феличе (Генуя), "Турандот" Пуччини в театре Петруцелли (Бари), 3 разные постановки оперы "Травиата" Верди во Дворце изящных искусств (Мехико), в Михайловском театре (Санкт-Петербург) и в Национальном оперном театре Азербайджана, "Евгений Онегин" в Латвийской национальной опере (Рига), "Лючия ди Ламмермур" в театре Кальдерон (Вальядолид), "Граф Ори" Россини в концертном зале Бунка Кайкан (Токио), "Дочь полка" Доницетти на сцене БЗК им.Чайковского, "Севильский цирюльник" в театре Новая опера им. Колобова и "Аида" в Красноярском оперном театре им. Хворостовского.

Вместе с оркестром Новая Россия записал музыку для церемонии Открытия и Закрытия Зимней Олимпиады в Сочи-2014. В сезоне 2016-2017 Денис Власенко - главный дирижер 4го сезона телепроекта  "Большая опера" на телеканале Культура.

C сентября 2018 года ведет курс "оперно-симфонического дирижирования" в Академии хорового искусства им.В.С.Попова, а также проводит мастерклассы за рубежом. 

В сезоне 2021-2022 Денис Власенко дирижирует большим туром по России Анны Нетребко и Юсифа Эйвазова и ГАЛА-концертом "Классика на Дворцовой" в Санкт-Петербурге с участием звезд мировой оперы.

С января 2022 года маэстро Власенко - художественный руководитель и главный дирижер Государственного Академического Большого Театра оперы и балета имени Алишера Навои в Ташкенте (Узбекистан).