Учился в русской церковной школе в Аньере (пригород Парижа), в парижской Государственной школе изящных искусств (1944-46). Дмитриенко считается представителем лирической абстракции, что с его русскою душою сопряжено вполне гармонично. Одну из знаковых серий он назвал «Присутствие». Нечто мистическое овальной формы возникает на контрастном фоне, зарождается новая жизнь, а значит, и новое горе, ибо, как чувствовалось художнику, «человек человеку волк». Яйцеобразные явления оплетаются паучьей паутиной, расчленяющей их на куски, разъедаются черными наплывами. Эти же формы вытягиваются или округляются, на них проявляются точки-глаза, черные жирные линии сковывают их обручем. Художник дает им клички «Ясновидец», «Неизвестный солдат», «Расстрелянный». Сквозь войны, насилие, вечные душевные и физические страдания идет извечный поиск смысла бытия. Сменяются столетия и страсти, их сопровождающие, натура людская остается неизменной – что во времена Достоевского, что в век Сартра. В чистой абстракции помимо воли автора проступают лица, под обманчивой оболочкой – ужасающая суть гомо сапиенса. «Возбудить глубокую жажду искупления и прощения и не быть зверем» – такую цель ставил себе в 1969 году Петр Дмитриенко. Он преодолел не одну ступень, увлекаясь изучением света, изыскивая в абстракции свои средства выражения природных явлений или пейзажей. Создал около 200 гравюр и литографий для известных издательств Maeght, Lacouriere, London Art Graphic и др. Занимался скульптурой (с 1965). Основные награды: приз Pacquement (1954), первая премия Парижской биеннале (1959), второй приз Marzotto (1960, Италия), главный приз биеннале des Jeunes Peintres (1964, Токио), медаль биеналле в Александрии (1966). Представлен в Музее современного искусства (Париж), Национальном центре современного искусства (Париж), Музее современного искусства (Нью-Йорк), галерее Tate (Лондон), Королевском музее искусств (Брюссель), Музее Тель-Авива, Музее современного искусства (Мельбурн), Музее современного искусства (Мехико), Музее современного искусства (Дижон), Музее Cantini (Марсель) и др.
