После окончания школы пилотов Дмитрий Тимофеевич Никишин проходил службу в должности летчика-инструктора в Энгельсской авиационной школе летчиков. С 1936 г. служил в строевых частях ВВС.

В январе-марте 1940 г. совершил 17 боевых вылетов на бомбардировщике СБ. В 1940—1941 гг. — летчик-инспектор авиационной дивизии.

С сентября 1942 г. участвовал в Великой Отечественной войне. В годы войны занимал должности: заместителя командира авиационной бригады, старшего инспектора бомбардировочной и разведывательной авиации инспекции ВВС. С апреля 1943 по март 1965 г. — начальник отдела бомбардировочной авиации Главного Управления боевой подготовки фронтовой авиации. Неоднократно выезжал на фронт для координирования действий авиации.

В марте-мае 1945 г. командовал 6-м гвардейским бомбардировочным авиационным корпусом. Совершил 6 боевых вылетов на бомбардировщике Пе-2.

После войны, окончив Военную академию Генштаба, командовал авиационными корпусами, затем командовал 76-й, 22-й воздушными армиями и ВВС Сибирского ВО.

С сентября 1968 по октябрь 1970 г. — заместитель начальника ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского по оперативно-тактической подготовке. Д. Т. Никишин проделал большую работу по планированию, организации учебного процесса и по изучению оперативно-тактических дисциплин в академии. Вместе с коллективами кафедр проведена большая работа по повышению качества проведения занятий в изучении опыта боевых действий авиационных частей и соединений в годы Великой Отечественной войны.

Награжден 2 орденами Ленина, 4 орденами Красного Знамени, орденами Суворова 2 степени, Отечественной войны 1 степени, Красной Звезды, медалями, иностранными наградами.