Seit Ende der 1950er Jahre ist Dieter Denecke Mitglied der Turngemeinde (TG) Lage von 1862 e.V. Er gehörte 1963 zu den Gründungsmitgliedern der Leichtathletik Gemeinschaft (LG) Lage, die durch die Zusammenlegung der Leichtathletikabteilungen der Sportvereine SuS Lage und TG Lage entstanden war. Die LG Lage ist die älteste Leichtathletik Gemeinschaft Deutschlands und fusionierte im Laufe der Jahre zur LG Lage-Detmold-Bad Salzuflen e. V. Von 1969 bis 1999 fungierte der Lagenser als Leichtathletik-Kampfrichterobmann für die Kreise Detmold und Lemgo im Fußball- und Leichtathletik-Verband Westfalen (FLVW). Von 1986 bis 2001 war er zudem Leichtathletik-Obmann des Kreis-Leichtathletik-Ausschusses Lippe.
Dieter Denecke setzte sich besonders für regelmäßige Schulungen der Kampfrichter ein, sodass die Qualifikation der lippischen Kampfrichter ein hohes Niveau erreichte. Nur dadurch war es möglich, im Stadion Werreanger in Lage nationale und internationale Großveranstaltungen durchzuführen. Von 1978 bis 2008 fanden in Lage insgesamt dreißig Großveranstaltungen – unter anderem deutsche Meisterschaften und Länderkämpfe mit Weltklasseathleten – statt. Als Leiter des Kampfgerichts war Dieter Denecke verantwortlich für die Durchführung aller Leichtathletik-Veranstaltungen im Stadion Werreanger. Höhepunkt dieser Wettkämpfe war der Mehrkampf-Europacup im Jahr 1996, in dessen Rahmen der Würdenträger auch für die gesamte Wettkampforganisation zuständig war.
Dieter Denecke gab seinen großen Erfahrungsschatz auch an Jugendliche weiter
Als 2013 der Vorsitzende der LG Lage-Detmold-Bad Salzuflen verstarb, übernahm Dieter Denecke dessen Jugendgruppe U20, die er bis 2018 trainierte und betreute. Seinen großen Erfahrungsschatz gab er an die jüngeren Athleten weiter und bereitete sie so leistungsorientiert für Wettkämpfe vor.
Zudem begleitete der Lagenser 30 Jahren ehrenamtlich die Ski-Klassenfahrten der 8. Klassen des Gymnasiums der Stadt Lage nach St. Johann im Pongau in Österreich. Als ausgebildeter Skilehrer und durch sein pädagogisches Geschick war er sowohl bei den Schülerinnen und Schülern, als auch bei den begleitenden Lehrkräften sehr beliebt.
Für sein Engagement im sportlichen Bereich erhielt Denecke unter anderem die Ehrennadel in Gold des Deutschen Leichtathletik Verbandes (DLV) und die Kampfrichtermedaille in Gold des Fußball- und Leichtathletik Verbandes Westfalen (FLVW).