«Идея работать тренером пришла почти сразу. Не хватало коллектива. Я вообще не мог находиться один. Через пару месяцев пошел в пермскую академию и начал работать с детьми. Тренерство мне нравилось всегда. Параллельно с работой в академии пошел учиться на лицензию. Получил ее, и меня позвали в «Звезду» во Вторую лигу. Непривычным было все: сложно было перейти от панибратского отношения к официальному, понять, что ты уже не футболист, а часть руководства», – приводит слова Белорукова «Чемпионат».
В сезоне 2015/2016 Дмитрий Белоруков был играющим тренером пермского «Амкара». В следующий раз Белоруков попробовал свои силы на тренерском поприще уже после завершения карьеры футболиста – в 2020 году в детской спортивной школе «Пермь», которую сам же и основал совместно с бывшими партнерами по «Амкару» Сергеем Волковым и Иваном Черенчиковым.
В сезоне 2020/2021 Белоруков входил в тренерский штаб пермской «Звезды» из Второй лиги, а в сезоне 2021/2022 вернулся в «Амкар», где исполнял функции помощника главного тренера первой команды и наставника молодежной команды. 27 декабря 2022 года Белоруков подписал контракт с санкт-петербургским «Динамо». По итогам первого этапа чемпионата Второй лиги «Динамо» заняло 8-е место в подгруппе 1 группы 2, и во втором этапе в качестве одного из участников подгруппы «Б» будет сражаться за сохранение прописки во Второй лиге. После пересчета очков подопечные Белорукова начнут второй этап на втором месте в таблице с 15 очками в активе. Лидирует в таблице подгруппы «Б» с 17 очками другая санкт-петербургская команда – «Зенит-2».
Дмитрий Белоруков рассказал интересную историю: Выяснилось, что Петржела и Быстров засиделись в казино