Д-р инж. Димитър Белелиев има близо 30-годишен опит като ръководител и инвеститор в енергетиката.
От 2002 г. досега е Председател на Съвета на директорите на най-старото и най-голямо българско предприятие за поддръжка на големи генериращи мощности в енергетиката и единствено на Балканския полуостров – ЦЕНТРАЛНА ЕНЕРГОРЕМОНТНА БАЗА (ЦЕРБ) ЕАД. През 2020 г. създава „АмонРа Енерджи“ АД – сертифициран център за продукти и решения в соларната енергетика и първата фотоволтаична компания, листната на Българска фондова борса, сегмент BEAM.
Д-р инж. Димитър Белелиев е Председател на УС на Българската асоциация на електротехниката и електрониката (БАСЕЛ), Председател на Контролния съвет на КРИБ (от 2014 г. до момента), Председател на УС на Сдружение за българо-украинска дружба и сътрудничество (от 2005 г.), както и член на УС на „Научно-технически съюз на енергетиците в България“ (от 2016 г. до момента). От края на 2023 г. е и почетен консул на Румъния в Пловдив.
До 2010 г. д-р инж. Белелиев е Изпълнителен директор на „Техенерго” АД. От 2007 г. до 2010 г. е Председател на Надзорния съвет на „Енергоремонт холдинг“ АД, а от 2003 до 2007 г. е Председател на Съвета на директорите на „Енергоремонт Варна” АД и „Енергоремонт Русе” АД.
Димитър Белелиев е Магистър по икономика със специалност „Енергиен бизнес“ от УНСС в София и докторска степен на тема „Оценка на енергийната сигурност на България“, пак от там.
Автор е на редица публикации за енергийната сигурност.