Получив диплом, Дмитрий Белоцерковский стал играть на сцене театра «Содружество актёров Таганки». На его счету постановки «Миллионерша», «Две Бабы-Яги», «ВВС» и «Королевство кривых зеркал». Его дебют в кинематографе состоялся в 2007 году в телевизионном проекте «Битвы божьих коровок», а через два года зрители увидели его в роли Кирилла в сериале «Спальный район» (2009).