Podstawy wykształcenia muzycznego otrzymał Bortnianski w Głuchowie (wówczas stolicy HetmanatuБортнянський Дмитро Степанович [w]: Українське музикознавство ), w istniejącej tu od 1740 r. szkole śpiewaków cerkiewnych. Od 1759 r. śpiewał w carskiej kapeli chóralnej w Petersburgu. Tu uczył się śpiewu i teorii muzyki, a ponadto kompozycji u Baldassara Galuppiego. Po wyjeździe Galuppiego z Petersburga Bortnianski kontynuował u niego studia w Wenecji. W latach 1769–1779 przebywał w Wenecji, Bolonii i Rzymie. Podczas pobytu we Włoszech napisał szereg kompozycji religijnych do tekstów łacińskich oraz wystawił trzy opery (Creonte, Quinto Fabio, Alcide), które spotkały się u współczesnych z dużym uznaniem. Po powrocie do Rosji został dyrygentem carskiej kapeli chóralnej, a od 1796 r. dyrygentem muzyki wokalnej i kierownikiem tejże kapeli. Działając na tym stanowisku, napisał wiele kompozycji religijnych i przyczynił się do znacznego podniesienia poziomu zespołu chóralnego. Ponadto Bortnianski był związany z nadwornym zespołem muzycznym carewicza Pawła w Gatczynie i Pawłowsku. Tu kierował oprawą muzyczną wszelkich uroczystości dworskich, uświetniając je własnymi kompozycjami pisanymi na użytek dworu (opery, utwory kameralne).