Академик. Специалист в области общей биологии, генетики, теории эволюции и селекции животных. Доктор биологических наук, член президиума, президент Международной генетической федерации, член нескольких зарубежных академий.
В 1959-1985 г. - директор Института цитологии и генетики СО АН СССР. В 1962-1970 г. - заведующий кафедрой общей биологии, а с 1970 г. - кафедрой цитологии и генетики Новосибирского государственного университета. Создал ряд высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений, в том числе первый радиационный сорт пшеницы Новосибирская-67, разработал несколько препаратов для лечения некоторых вирусных заболеваний. Его работы позволили раскрыть механизмы и пути эволюции сезонно-периодических функций животных, предоставили возможности для непрямого отбора ценных качеств животных. В последние годы жизни Д.К. Беляев работал над созданием озимых зерновых культур для Сибири, занимался организацией на Алтае генетического и селекционного центра. Имеет государственные награды.
Скончался Д.К. Беляев 14 ноября 1985 года, похоронен на Южном (так называемом Академгородковском) кладбище Новосибирска.
