Дмитро Олійник працює у фінансовій системі України з 2005 року.
Розпочав трудовий шлях з посади фахівця відділення Укрсиббанку. Після цього упродовж 2007–2013 років працював в українських та міжнародних банках.
У 2013 році розпочав роботу в міжнародній компанії ПАТ "Прайсуотерхаускуперс" (PwC), надаючи консалтингові послуги банкам в регіоні Центральної і Східної Європи та державним установам України.
Із 2017 року працював директором департаменту кредитних ризиків та оцінки активів Ощадбанку, згодом – директором генерального департаменту з управління ризиками цього державного банку.
У 2019 році працював директором Департаменту фінансової політики Міністерства фінансів України.
З травня 2021 року і до призначення в Національний банк був генеральним директором директорату з питань економічної політики Офісу Президента України.
У 2007 році закінчив Хмельницький національний університет за спеціальністю "Економічна кібернетика", у 2011 році – аспірантуру цього ж університету. З 2020 року навчається в аспірантурі ДННУ "Академія фінансового управління".