Родился 10 октября 1923 года в Москве. После окончания средней школы в 1941 поступил на филологический факультет (отделение истории искусства) Московского института истории, философии и литературы (в дальнейшем вошел в состав МГУ имени М.В. Ломоносова). С июня 1943 года – в действующей армии. После демобилизации в октябре 1945 года продолжил обучение на 2-м курсе. После окончания МГУ учился в аспирантуре (1949-1952). В 1953 году защитил кандидатскую диссертацию, а в 1971 году – докторскую.
С конца 1940-х годов начал выступать как художественный критик. В 1955 году принят в Союз художников СССР. С 1955 по 1960 год – старший научный сотрудник, заместитель директора, заведующий сектором Института истории искусства АН СССР. С 1960 по 1996 год преподавал в МГУ на кафедре истории русского искусства – доцент, профессор, заведующий кафедрой, профессор-консультант.
Круг научных интересов - история русского искусства Нового времени, зарубежное искусство конца XIX – начала XX века, проблема взаимоотношения живописи и литературы, взаимодействие русского искусства с западноевропейским, стиль модерн, проблема внутренней традиции в русском искусстве, своеобразие русского авангарда. Некоторые работы посвящены творчеству современных художников. Одну из важнейших для себя задач Д. В. Сарабьянов видел в высвобождении из "опалы" считавшихся формалистами художников конца XIX – начала XX века (К. Петров-Водкин, П. Кузнецов, Р. Фальк, В. Татлин, К. Малевич, В. Кандинский) и возвращение их на свои места в истории мирового искусства.
В 1987 году избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1992 году - действительным членом Российской академии наук.
В 1960-1990-е годы выступал с лекциями и докладами в США, Германии, Австрии, Франции, Чехословакии, Англии, Италии и других странах. В 1994 году за работы, посвященные русскому искусству конца XIX - начала XX века удостоен Государственной премии. Награждён Серебряной медалью Академии художеств за книгу "Стиль модерн" (1989).
Автор около 360 статей и книг.

Библиография Д.В. Сарабьянова

Работы Д.В. Сарабьянова в библиотеке Академии:

Русская живопись. Пробуждение памяти

другие фотографии Д.В. Сарабьянова