Димитър Георгиев е завършил ВВТУ „Тодор Каблешков”, а по-късно и ЮЗУ „Неофит Рилски”, от където има магистърска степен по икономика.
От октомври 1995 г. до ноември 2005 г. работи като разузнавач и инспектор в Националната служба за сигурност при МВР. След това става съветник на главния секретар на МВР с ранг на полицейски комисар.
От ноември 2006 г. до януари 2011 г. е директор на дирекция „Международно оперативно полицейско сътрудничество”, след което – до 28 май 2013 г. заема поста заместник-министър на вътрешните работи.
В периода октомври 2013 г. – април 2014 г. е консултант по въпросите на сигурността на Телекомуникационна компания „Глобул”, а от 1 май 2014 г. заема длъжността директор по сигурността на Комуникационна компания „Теленор България”.
С указ на президента Росен Плевнелиев от 20 март 2015 г. Георгиев е назначен за председател на Държавната агенция за Национална сигурност (ДАНС).
