Воспитанник Полоцкого КК.
1850 – окончил Дворянский полк. Выпущен корнетом в лейб-гв. Уланский полк с прикомандированием к Офицерским классам Михайловского АУ.
По окончании Офицерских классов «отличнейшим» был назначен репетитором по артиллерии в Дворянский полк.
1857 – прикомандирован к Михайловскому АУ для преподавания артиллерии.
1861 – назначен адъюнкт-профессором Михайловской АА.
1863 – помощник инспектора Константиновского ВУ.
1865 – вновь адъюнкт-профессор и совещательный член Артиллерийского комитета.
1867 – инспектор классов Михайловской АА и АУ. Полковник.
Преподавал Военную администрацию в младшем классе.
«Обыкновенно, приходя в класс, он садился не совсем спиной к юнкерам, … т.е. лицом к углу между стеной, при которой на мольбертах стояли доски, и боковой. Целый час, не оборачиваясь, просиживал в такой позе и затем, при конце лекции, вставал и уходил. Говорил прекрасно, отчетливо и даже литературно, несмотря на сухость предмета. За три года полковник Демяненков ни разу ни с одним из юнкеров ни о чем не говорил.
Все распоряжения по инспекторской части нам сообщались для исполнения через помощника инспектора полковника Кирпичева (Р.И. – Льва Львовича)».
1867 – профессор Михайловской АА и АУ.
Заслуженный профессор Михайловской АА и АУ (1878-91).
1881-98 – начальник Михайловской АА и АУ. Генерал-майор артиллерии.
«В Училище он появлялся часто и не только днем, но и вечером, а иногда и ночью, приходя тогда в своей форменной тужурке. Он был старый холостяк и, видимо, жил своим Училищем.
Он любил говорить речи юнкерам, собранным в конференц-зале, перед отъездом их в отпуск и вообще по разным случаям. Говорил просто, не увлекаясь красноречием, и – казалось – сердечно, подергивая по временам плечами. Он старался внушить юнкерам любовь и уважение к своему Училищу и чувство гордости, что принадлежат к его питомцам. Он часто повторял фразу: «не забудьте, что вы юнкера Михайловского Артиллерийского Училища, что вы всегда являетесь представителями Училища, и что по каждому из вас в отдельности будут судить о вашем заведении».
Держал себя ген. Демяненков вообще независимо и с большим достоинством и вместе с тем был большой дипломат».
«Начальник Академии ген. Демяненков был принципиальным противником женитьбы офицеров, обучающихся в Академии. «Офицеры приезжают в Академии учиться, а не жениться», любил повторять он: «И пока вы в Академии, я вам жениться не позволю», – было его первоначальным ответом всем, подающим рапорты о разрешении вступить в брак».
Одновременно преподавал артиллерию в Николаевской ИА и ИУ. Генерал-лейтенант артиллерии.
Преподавал артиллерию будущему императору Александру III, а затем братьям Его, вел. кн. Владимиру, Сергею и Павлу Александровичам.
Также преподавал артиллерию и императору Николаю II и вел. кн. Михаилу Александровичу (1885-1900).
Член распорядительной комиссии по перевооружению армии, член распорядительной комиссии по постройке новых и переустройству старых крепостей (1889).
Председатель комиссии по вооружению крепостей (1890).

8.5.1897 – вел. кн. Михаил Николаевич посетил Михайловское АУ по случаю выхода в лагерь, а также навестил в лазарете генерала Демяненкова, находившегося там после тяжелой и продолжительной болезни, и беседовал с ним.
Почетный член Михайловской АА и Николаевской ИА.
1898 – назначен членом Военного совета. Генерал от артиллерии (1898).
Неоднократно принимал участие во многих комиссиях по различным вопросам, в т.ч. в следственной комиссии по сдаче японцам Порт-Артура.
Умер в Санкт-Петербурге. Похоронен в Александро-Невской лавре.