Από τους πλέον πειστικούς «κακούς» του ελληνικού κινηματογράφου και της τηλεόρασης, ο Δήμος Σταρένιος ήταν ένας ταλαντούχος και παθιασμένος ηθοποιός, που έδωσε ευσυνείδητα το «παρών» στην υποκριτική τέχνη για 35 και πλέον χρόνια.

Γεννήθηκε και μεγάλωσε στο Κάιρο σε εύπορη οικογένεια. Το 1932 ήρθε στην Ελλάδα και γράφτηκε στη Σχολή του Εθνικού Θεάτρου ως εξαιρετικό ταλέντο. Τον επόμενο χρόνο έκανε το θεατρικό του ντεμπούτο με τον θίασο της Αλίκης (Θεοδωρίδου) στην κομεντί του Μπέρνσταϊν «Ευτυχία». Από την πρώτη κιόλας εμφάνισή του εκτιμήθηκε το ταλέντο του γι’ αυτό και μεγάλοι θίασοι της εποχής του πρότειναν συνεργασία.

Το 1945, οργανωμένος στο ΕΑΜ από την κατοχή, ασχολήθηκε ενεργά με τη σύσταση του αντιστασιακού θιάσου «Ενωμένοι Καλλιτέχνες» μαζί με τον Αιμίλιο Βεάκη, τον Λυκούργο Καλλέργη, τον Θόδωρο Μορίδη, τον Τίτο Βανδή, τον Νάσο Κεδράκα, την Αλέκα Παΐζη, τον Μάνο Χατζηδάκι, τον Αλέξη Δαμιανό και αρκετούς άλλους.

Στο διάστημα της θεατρικής καριέρας του, που σταμάτησε το 1973 για λόγους υγείας, συνεργάστηκε με τους καλύτερους πρωταγωνιστές όπως: Κατερίνα, Μελίνα Μερκούρη, Μάνο Κατράκη, Τίτο Βανδή, Αλέκο Αλεξανδράκη, Λάμπρο Κωνσταντάρα, Δημήτρη Χορν, Αλίκη Βουγουκλάκη κ,α. Την ίδια χρονιά που πρωτοεμφανίστηκε στο θέατρο έκανε και το ντεμπούτο του στον ελληνικό κινηματογράφο, με ένα μικρό ρόλο στην ταινία «Μάγια η Τσιγγάνα» (Γιάννης Χριστοδούλου, 1943). Από εκεί και πέρα και ως το 1978 έπαιξε σε περισσότερες από 70 ταινίες σε ρόλους συνήθως του τσιγκούνη, του τοκογλύφου, του καταδότη και γενικότερα του κακού. Κάποιες από αυτές τις ταινίες ήταν διεθνείς παραγωγές, όπως: «Ο Χριστός ξανασταυρώνεται» (1957), «Ποτέ την Κυριακή» (1960), «Λέων της Σπάρτης» (1961), «Ο Τεν Τεν και το Χρυσόμαλλο Δέρας» (1961), «Αμέρικα Αμέρικα» (1963), «Η Ζωή του Ωνάση» (The Greek Ticoon 1978), κ.α.

Θρυλική ωστόσο, θεωρείται η ερμηνεία του στο ρόλο του Γερό-Λαδά στο θέατρο, στον κινηματογράφο και στην τηλεόραση, του έργου του Νίκου Καζαντζάκη «Ο Χριστός Ξανασταυρώνεται»: στο θέατρο με τον Μάνο Κατράκη το 1956, στον κινηματογράφο στην ομώνυμη ταινία του Ζυλ Ντασέν το 1957 και στην τηλεοπτική σειρά του Βασίλη Γεωργιάδη το 1975. Συμμετείχε επίσης, από το 1970 και για μια δεκαετία, σε αρκετές τηλεοπτικές σειρές της κρατικής τηλεόρασης.

Σύζυγός του ήταν η ηθοποιός Νίνα Βαρβέρη.