Дмитрий Головин работает в Департаменте информационных технологий (ДИТ) Москвы с 2011 года. Карьерный путь в структуре столичного правительства он начал с позиции советника управления связи. Затем на протяжении многих лет создавал и развивал городскую систему видеонаблюдения, которая не имеет аналогов в мире.
С 2023 года Дмитрий занимает должность заместителя руководителя ДИТ Москвы и отвечает за развитие всей IT-инфраструктуры города, которая обеспечивает работу столичных цифровых сервисов. Он продолжил курировать городскую систему видеонаблюдения, в числе приоритетных проектов также общегородские горячие линии Правительства Москвы, современные технологии связи и др.