Dmitri Vassiliev to najlepszy skoczek rosyjski ostatnich lat. W sezonie 2000/2001 został okrzyknięty rewelacją sezonu. Jego radość i sukcesy nie trwały jednak zbyt długo. W lutym 2001 roku stwierdzono u niego niedozwolone środki w organizmie, czyli krótko mówiąc - doping. Był to pierwszy taki przypadek w historii skoków narciarskich. Dmitri zażywał niedozwolony środek "Diuretika". Rosjanin został zdyskwalifikowany przez Międzynarodową Federację Narciarską (FIS) na 2 lata. Jak się potem okazało Vassiliev stosował niedozwolony środek, aby zrzucić nadwagę. Badania antydopingowe u Rosjanina zostały przeprowadzone po konkursie w Innsbrucku, który odbył się 4 stycznia 2001 r. W Garmisch-Partenkirchen był wcześniej drugi.
Następny występ tego skoczka zobaczyliśmy dopiero w styczniu 2003 roku. Występował na konkursach w Libercu, Zakopanem, Willingen i Japonii, ale jego forma nie była tak dobra. W 2004 roku, gdy ekipę przejął Wolfgang Steiert jego talent ponownie eksplodował. Wygrał konkurs Pucharu Kontynentalnego w St.Moritz, a w 53. Turnieju Czterech Skoczni zajmował wysokie lokaty. Ostatecznie był 12 w klasyfikacji końcowej. Na MŚ w Oberstdorfie zajmował miejsca w czołowej trzydziestce, a na zakończenie sezonu, w Planicy był 12-ty ustanawiając rekord Rosji w odległości skoku - 228 metrów.
Na Olimpiadzie w Turynie na K-95 po pierwszej serii był liderem, niestety spalił drugi skok i zajął ostatecznie 10 miejsce. Podczas konkursu w Kuopio w sezonie 2005/06 zajął 4 miejsce i był to jeden z jego najlepszych wyników w karierze. W Titisee-Neustadt w 2007 roku stanął na podium, za Małyszem i Schlierenzauerem co dało mu 11 miejsce w PŚ, 10 miejsce w TCS i 9 miejsce w Turnieju Skandynawskim. Nieźle spisał się też na MŚ w Sapporo zajmując 10 miejsce na skoczni normalnej i 7 miejsce na dużym obiekcie. W sezonie 2007/08 regularnie występował w PŚ, ale nie stanął na podium. Może jednak pochwalić się 5 miejsce w Turnieju Czterech Skoczni. Ten sukces powtórzył rok później jednak uczynił to w bardziej spektakularnym stylu dwukrotnie stając na podium (Oberstdorf i Bischofshofen - 3 miejsca). Kolejnym sukcesem Rosjanina było wywalczenie 2 pozycji drużynowo w zawodach PŚ w Oberstdorfie. Na mamucie Rosjanie ustąpili tylko Austriakom. Niestety nie powtórzyli tego sukcesu na MŚ w Libercu nie wchodząc nawet do II serii. Sezon 2008/09 Dmitry zakończył na 5 miejscu w PŚ. W 2015 roku podczas PŚ w Vikersund Dima uzyskał aż 254 metry, co byłoby rekordem świata, gdyby nie fakt, że Rosjanin nie ustał skoku. W 2021 roku dołączył do sztabu trenerskiego Rosji nadal jednak będąc aktywnym skoczkiem.