Дмитрий Ефимович Оскаленко родился 7 ноября 1920 года в деревне Следюки ныне Быховского района Могилёвской области в семье крестьянина. В 1939 году окончил военное авиационно-техническое училище в Ленинграде (ныне – Санкт-Петербург). В 1939-1940 годах участвовал в советско-финляндской войне в качестве авиационного техника по вооружению самолётов.  В 1941 году окончил Качинскую военную авиационную школу пилотов и был направлен в Ленинградский военный округ, в 193-й истребительный авиационный полк, входивший в 7-й истребительный авиационный корпус ПВО Ленинграда.

     

Во время Великой Отечественной войны находился в действующей армии: с 22 июня 1941 года – в Ленинградском военном округе, с 24 июня 1941 года – на Северном, с 23 августа 1941 года – Ленинградском фронте. Воевал с июня по октябрь 1941 года в 193-м истребительном авиационном полку, с октября по ноябрь 1941 года – в 194-м истребительном авиационном полку, с ноября 1941 года – в 26-м истребительном авиационном полку. Сражался на истребителе И-16. Одним из первых в полку освоил технику пилотирования и тактику ночных полётов. В воздушном бою был ранен. К июню 1942 года совершил 197 боевых вылетов, в 23 воздушных боях лично сбил 11 и в составе группы 1 самолёт противника.

   

26 сентября 1942 года при выполнении боевого задания в районе посёлка Дубровка Всеволожского района Ленинградской области старший лейтенант Д. Е. Оскаленко был сбит. Покинул горящий самолёт на высоте, недостаточной для раскрытия парашюта. Похоронен в братской могиле в посёлке Дубровка. К моменту гибели с начала боевой деятельности Д. Е. Оскаленко сбил не менее 14 самолётов противника.

   

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 14 февраля 1943 года за образцовое выполнение заданий командования, мужество и героизм, проявленные в воздушных боях, и сбитые 11 самолётов лично и 1 в группе  старшему лейтенанту Оскаленко Дмитрию Ефимовичу присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).

   

Именем героя названы улицы в городах Санкт-Петербург и Быхов, площади в посёлке Дубровка и в деревне Следюки. На здании школы в деревне Следюки, где он учился, установлена мемориальная доска. Мемориальная доска установлена также на здании по улице Оскаленко (Приморский район Санкт-Петербурга). В этом же районе на улице Савушкина установлена памятная стела в честь героев-лётчиков Д. Е.  Оскаленко, П. А. Покрышева и А. П. Савушкина. В средней школе № 53 Приморского района создан музей, где собраны материалы о жизни и боевых подвигах героя.