Сергей Дмитриенко с детства занимался спортом, однако не сразу познакомился с таким видом спорта как дзюдо. Сначала пробовал заниматься плаванием, водным поло и даже гимнастикой. Затем увлекся парашютным спортом, где впервые увидел приемы самообороны. Именно тогда его заинтересовало боевое искусство, и в возрасте 12-ти лет записался на секцию дзюдо.

Через год Сергей попал на тренировки к своему главному наставнику Сергею Филатову, у которого занимались уже профессиональные дзюдоисты. Как признается он сам, поначалу было сложно, но именно тогда стали появляться первые успехи и победы. В 15 лет он уже получил звание «мастера спорта» и стал выступать за Сборную Советского Союза по дзюдо.

Сергей Дмитриенко, мастер спорта СССР, заслуженный тренер республики Казахстан по дзюдо: «Ты имеешь возможность тренироваться с лучшими ребятами, спортсменами своих республик. Когда лучших собирают… Сейчас уже понимаешь, что сборная Советского Союза — это очень серьезная команда. Серьезная велась работа и по подготовке, и по научной работе, и по медицинской подготовке спортсменов».

В 1986 году Сергей Дмитриенко, еще будучи действующим спортсменом, начал тренерскую деятельность. Весь накопленный годами опыт начал передавать своим ученикам. На его счету огромное количество профессиональных дзюдоистов, достойно представлявших город Темиртау на республиканских и международных соревнованиях. Сергей Евгеньевич гордится каждым своим учеником.