Образование:
1996 г. - Таврическая государственная агротехническая академия, специальность "Экономика предприятий", квалификация "экономист-финансист";
2003 г. - Национальный университет внутренних дел, специальность "Правоведение", квалификация "юрист";
2005 г. - закончил магистратуру Института политических наук при Национальной академии наук Украины, специализация "Теория и технология государственного управления и местного самоуправления".

Трудовая деятельность:
С 1996 г. работал старшим государственным инспектором в Государственной налоговой инспекции по г. Мелитополь,
С 1998 г. - главный налоговый ревизор-инспектор в отделе документальных проверок Государственной налоговой администрации в г. Мелитополя.
1999 г. - назначен на должность начальника коммунального предприятия "Мелитопольское междугородное бюро технической инвентаризации".
2006 г. - избран городским головой города Мелитополя (предшественник - Василий Ефименко).
9 ноября 2009 г. исключён из Партии регионов — «за нанесение вреда репутации Партии регионов»

Общественная работа:
В марте 2002 года избран депутатом Мелитопольского городского совета, заместитель председателя постоянной комиссии Мелитопольского городского совета по вопросам земельных ресурсов, экологии и использования природных ресурсов;
Член комиссии по аренде коммунального имущества, общественной комиссии по жилищным вопросам;
В 2003 году избран членом правления Всеукраинской ассоциации специалистов по вопросам регистрации прав собственности на недвижимость и технической инвентаризации недвижимости.

4 августа 2010 г., в 00 ч. 50 мин. на 313 км трассы М-18 Харьков — Симферополь — Алушта — Ялта возле села Григорьевка машина городского головы попала в ДТП. Д. Сычёв был доставлен в Запорожскую областную клиническую больницу, где и скончался 20 августа 2010. По факту ДТП и смерти Сычёва было возбужденно уголовное дело.
Прощание с погибшим городским головой состоялось в воскресенье, 22 августа, в мелитопольском ДК им. Шевченко. Согласно распоряжению городских властей, в Мелитополе были вывешены приспущенные государственные флаги с траурной лентой. Слова соболезнования выразили Президент Украины Виктор Янукович, епископ Запорожский и Мелитопольский УПЦ (МП) Иосиф. 21 августа в запорожском областном театре имени Магара память Дмитрия Сычёва почтили минутой молчания.
В августе 2010 г. депутаты Мелитопольского горсовета проголосовали на сессии за то, чтобы присвоить звание «Почётный гражданин Мелитополя» – посмертно – Виктору Сычёву (отцу), мелитопольскому городскому голове в 1998-2002 гг., и Дмитрию Сычёву (сыну), городского голову Мелитополя в 2006-2010 гг. Кроме того, принято решение установить на доме, где проживали отец и сын Сычёвы, мемориальную доску в память о них.

Семейное положение:
Женат, имеет двоих детей.