Bierstedt schloss 1976 seine Schauspielausbildung an der Ernst Busch-Hochschule in (Ost-)Berlin ab. Sein erstes Bühnenengagement hatte er am Hans-Otto-Theater in Potsdam, weitere Engagements an den Staatlichen Bühnen Berlins (u.a. Tribüne und Renaissance-Theater) folgten. Schon während seiner Theaterzeit spielte er Nebenrollen in DEFA- und DFF-Filmen. 1985 siedelte er nach Westdeutschland über und konnte sich des öfteren Gastrollen in Fernsehserien wie ''Drei Damen vom Grill'' (1985), ''Polizeiruf 110'' (1994), ''Alarm für Cobra 11'' (1998), ''Tatort'' (2001/2005) ''Edel und Starck'' (2003) und ''SOKO Wismar'' (2006) sichern. Seit 1978 ist er auch als Synchronsprecher tätig und hat seine markante Stimme zahllosen Charakteren verliehen. Daneben arbeitet Detlef Bierstedt auch als Sprecher für Hörspiele (u.a. mehrere Hörbücher nach Kriminalromanen von Dick Francis), Dokumentationen und Werbespots. Seine Tochter [[Marie Bierstedt]] (u.a. Standardstimme von [[Kirsten Dunst]]) ist ebenfalls als Synchronsprecherin, auch für ''Star Trek'' aktiv. 2022 gab Bierstedt im Interview mit dem Youtube-Kanal Massengeschmack-TV bekannt, dass er aus Zeit- und Stressgründen seine Synchronkarriere zugunsten seiner Hörbuch-Arbeit aufgegeben habe.