Данияр Белялетдинов родился 27 февраля 1985 в городе Москва. Рос в семье заслуженного тренера России по футболу Рината Билялетдинова и акушера-гинеколога Аделии Билялетдиновой. В семье росло трое сыновей: старший Марат, средний Динияр и младший Данил. Увлечение футболом дело семейное для Билялетдиновых. Впервые Динияра в футбольную секцию отвела мама в 1990 году. В связи с частыми переездами семьи, будущий полузащитник занимался в разных футбольных школах при клубах, где в молодости играл его отец.

Во время проживания в Чехии вместе со старшим братом тренировались в чешском «УНЕКС» младшего состава. По возвращению из Чехии Динияр тренировался в СДЮШОР МИФИ. В 15 лет начинает заниматься под руководством отца, тренировавшего команду юниоров в футбольной школе «Локомотив». В старших классах школы после смотра, вошел в состав дублирующей команды «Локомотива» под руководством Андрея Семина. По окончанию школы в 2001 году Динияр поступил в Московский Государственный Индустриальный Университет, который успешно закончил в январе 2008 года. 

30 июня 2002 года Динияр впервые выходит на поле в составе дублирующей команды «Локомотив» в гостевом матче против «Анжи». Первые голы начал забивать в сезоне 2003/04. Дебют во взрослой команде состоялся в 2004 году. В первом сезоне в составе московского «Локомотива» стал вместе с командой «Чемпионом России» и получил звание «Лучший молодой игрок лиги». Обладатель Суперкубка России и Кубка Содружества 2005 года.

В 2005 и 2006 году на чемпионатах России стал Бронзовым призёром и получил звание «Игрок года» 2006 в «Локомотиве». С сезона 2007 играл в статусе капитана «Локомотива». В последние годы игры в составе московского «Локо» Динияром активно интересовались селекционеры российских клубов, но сам Билялетдинов хотел играть «за границей». И мечта его сбылась. 

За 9 миллионов фунтов стерлингов25 августа 2009 года Билялетдинов вошел в состав английского клуба «Эвертон», с контрактом на пять лет. Сезон 2010-2011 начался для Динияра не самым лучшим образом. То ли полученные травмы сказались, толи английская манера отношения тренеров к игрокам из России. Игровых матчей стало меньше и забытых голов соответственно тоже. И Динияр Билялетдинов переместился из стартового состава на скамейку запасных.

Все это расстраивала Динияра, он хотел играть, а не быть в запасе. В конце 2011 года Билялетдинов сделал заявление в СМИ о желании сменить клуб. Основной причиной стала нехватка игровой практики, которая была необходима для участия в Чемпионате Европы 2012 года. 

23 января 2012 года Динияр вернулся в Россию. Московский «Спартак» сообщил об урегулировании вопроса трансфера с английским клубом «Эвертон» для перехода Динияра. Леонид Федун, владелец «Спартака», объявил суммой трансфера за Динияра 6,5 миллионов евро. Контракт московского «Спартака» и Динияра Билялетдинова официально был подписан 29 января 2012 года.

Привлекаться на сборы в команду Динияр начал еще в 2006 году. Всего в составе Сборной России провел 46 матчей и забил 6 голов. Блестяще провел сезон 2008 года. В составе сборной страны получил награду «Бронзовый призёр Чемпионата Европы 2008». В данный момент по возвращению в Россию из Англии, Динияр вызывается только на тренировочные сборы.

В мае 2011 года Динияр Билялетдинов сделал объявление в своем аккаунте твиттера о предстоящей свадьбе. 11 июня 2011 года состоялась свадьба. Его женой стала бывшая участница группы поддержки ЦСКА, танцовщица и модель Мария. 21 марта 2012 года Динияр и Мария стали родителями, у них родился сын Тимур. С 6 февраля 2012 года был Динияр Билялетдинов официальное доверенное лицо Президента РФ Владимира Путина. 

Летом Билялетдинов 2015 года получил серьёзную травму и выбыл из строя до зимнего перерыва. После восстановления от повреждения стало известно, что тренер казанцев Хави Грасия не рассчитывает на игрока. В сезоне 2016/17 он не сыграл ни одного матча, а по его окончании покинул команду Казанский Рубин в статусе свободного агента.

Динияр 19 сентября 2017 года перешел в литовский «Тракай», контракт подписан на три года.