Национальная Опера Украины (Украина)
1997–2001 гг. — солист балета Национальной оперы Украины (Киев). 2001–2002 — ведущий солист Мариинского театра. 2003–2007 — премьер Национальной оперы Украины. Заслуженный артист Украины (2006). Удостоен Гран-при IV Международного конкурса артистов балета (Люксембург), Гран-при III Международного конкурса артистов балета (Будапешт), Гран-при X Международного конкурса артистов балета и хореографов (Москва) и других наград. 2007–2009 — премьер Михайловского театра. С 2009 г. — солист Мариинского театра. С 2011 по 2013 — художественный руководитель и премьер балетной труппы Национального театра оперы и балета Украины.
В 2013–2014 и с апреля 2015 — приглашенный солист Мариинского театра.
С июня 2016 — художественный руководитель балета Новосибирского театра.
В рамках юбилейного сезона Dance Open Денис Матвиенко выступил в качестве приглашенной звезды в заглавной роли в постановке Словенского Национального Балета Марибора «Пер Гюнт» 23 апреля на сцене Александринского театра.