Il a dirigé l’ENSA (École nationale supérieure d’architecture) de Nancy de 1994 à 2009.

Après des études secondaires au lycée Henri-Poincaré à Nancy, il obtient le diplôme du Centre universitaire d'études politiques de Nancy en 1967. Diplômé de l’IEP (Institut d'études politiques) de Paris, section service public en 1969, il décroche en 1970 une maîtrise de droit public à Paris 2 Assas, puis un diplôme du cycle supérieur d'aménagement et d'urbanisme (DESS – diplôme d'études supérieures spécialisées – Sciences po Urba). Pendant un an, il est chargé de mission au secrétariat d'études pour la nouvelle société au cabinet du Premier ministre. Chargé de mission au fonds d’intervention culturelle, rattaché au ministère des Affaires culturelles de 1971 à 1977, il occupe ensuite le poste de conservateur régional des Bâtiments de France de Franche-Comté pendant deux ans. Délégué régional à l'architecture et à l'environnement de Bourgogne (ministère de l'Environnement et du Cadre de vie), il est dans le même temps chargé d’une mission d’expertise par la DATAR (Délégation à l'aménagement du territoire et à l'action régionale). En 1984, il dirige le parc national des Écrins, situé dans le Haut-Dauphiné et, en 1989, le parc national du Mercantour, dans l’arrière-pays niçois. Impliqué dans la vie politique locale, Denis Grandjean est conseiller municipal de Nancy, délégué à l'urbanisme et au patrimoine et vice-président de la communauté urbaine du Grand Nancy.

Distinctions : chevalier de l'ordre national du Mérite, chevalier dans l'ordre des Arts et Lettres et chevalier dans l’ordre du Mérite agricole.