Дмитрий Пшеничников родился 4 декабря 1965 года в Москве. Окончил школу № 152. В 1983 году поступил в Московский архитектурный институт. Дипломный проект являлся первым в истории МАрхИ, выполненным с применением трёхмерного компьютерного моделирования с созданием презентационного видеоряда. С 1990 по 1993 год работал в совместном советско-итальянском предприятии «Совинтерархстрой». В 1991 году стал участником Венецианского биеннале, на котором был представлен его проект Академии творчества. На следующий год по результатам конкурса молодых архитекторов, проводимого Союзом Архитекторов России, был принят в члены Союза, в 27 лет став самым молодым членом в его истории.

В 1994 году Пшеничников работал в Австрии с фирмой AMR (г. Грац) по совместному проекту «Уникомбанка» и в Германии (Берлин, Франкфурт-на-Майне) в фирме JSK над совместным проектом реконструкции гостиницы «Москва». В том же году он проходил стажировку во Франции (Париж, Ницца, Тулуза) по государственной программе Actim.

С 1995 по 1997 год Пшеничников принимал активное участие в проекте воссоздания Храма Христа Спасителя, работая над Залом Церковных Соборов в стилобатной части храма. С 1996 по 1998 год совместно с югославской фирмой им было спроектировано и построено офисное здание на углу улиц Дурова и Мещанской.

С 1995 по 1997 год Пшеничников принимал активное участие в проекте воссоздания Храма Христа Спасителя, работая над Залом Церковных Соборов в стилобатной части храма. С 1996 по 1998 год совместно с югославской фирмой им было спроектировано и построено офисное здание на углу улиц Дурова и Мещанской.

С 1997 года Пшеничников работает исключительно как частный подрядчик. С 2005 года творческий коллектив под его руководством зарегистрирован как ООО «Архитектурная мастерская Дмитрий Пшеничников и партнёры». В середине первого десятилетия нового века фирме был поручен проект Терминала D аэропорта «Шереметьево» («Шереметьево-3»).