Дмитрий Мартинианович закончил школу с педагогическим уклоном и в 1930 г. приступил к педагогической деятельности в качестве учителя начальной школы.
Одновременно заочно учился в Сталинградском учительском институте, который окончил в 1939 г. В 1940 г. окончил Сталинградский государственный педагогический институт по специальности «Русский язык и литература», сдав все экзамены экстерном.
В июне 1941 г. был назначен преподавателем Сталинградского военно-политического училища. В 1942 г. мобилизован в армию и направлен учиться в Саратовское военно-пехотное училище. После его окончания был направлен в действующую армию на 2-й Белорусский фронт. Прошел боевой путь от командира стрелкового взвода до помощника начальника штаба полка. Принимал участие в освобождении Белоруссии и Польши. В боях с немецко-фашистскими захватчиками был контужен. За умелое руководство подразделениями и проявленные при этом мужество и доблесть награжден орденом Отечественной войны 2 степени, двумя орденами Красной Звезды, медалью «За Победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.»
После демобилизации из армии в 1946 г. Дмитрий Нестеров был принят на работу в Сталинградский государственный педагогический институт ассистентом кафедры педагогики. В 1054 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата педагогических наук. В 1958 г. был избран доцентом кафедры педагогики. За высокие результаты в подготовке кадров для системы образования награжден медалью «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В.И. Ленина». Работал в институте до ухода на пенсию в 1976 г.
