Помыкавшись после демобилизации завхозом ржевского дома отдыха соцстраха им. Семашко, ставшего, кстати, в 1941–1942 гг., знаковым объектом битвы за Ржев, в ноябре 1926 г., опять по направлению уездного комитета (укома) ВКП(б), Д. И. Горюнов оказывается в рядах рабоче-крестьянской милиции: заведующим секретной частью уездного административного отдела, милиционером ведомственной милиции Ржевской автономной льночесальной фабрики и спиртоводочного завода.
Ржев, ноябрь 1926 г.
Ржевская автономная льночесальная фабрика (Ральф)
В феврале 1928 г. по решению Ржевского укома ВКП(б) Горюнов был направлен на службу в органы ОГПУ, и, как бывший военный, сразу зачислен в органы военной контрразведки – помощником уполномоченного родного 142-го полка в Ржеве, а затем – Твери.
В армейских органах госбезопасности Д. И. Горюнов прослужил до 1933 г., когда был переведен в территориальные органы ОГПУ. В районных подразделениях Тверского оперсектора ОГПУ-УНКВД Калининской области (Тверь была переименована в Калинин в 1935 г.) он прослужил 6 лет, с 1933 по 1939 гг.: уполномоченным и начальником Емельяновского и Октябрьского районного отдела (РО) ОГПУ-НКВД, начальником Карельского окружного отдела НКВД Карельского национального округа. В эти годы проходило становление Д. И. Горюнова, как руководителя чекистского органа. Перечисление его должностей говорит о достаточно стабильном и уверенном карьерном росте молодого чекиста.
В 1932 г., в бытность сотрудником особого отдела Тверского оперсектора ОГПУ, Д. И. Горюнов познакомился в Твери, бывшей столице ткацкой империи Морозовых, с несовершеннолетней ткачихой фабрики «Пролетарка» Аней Кирилловой, родившейся в 1915 г. Девушка была не только активной пионеркой, комсомолкой и пионервожатой, но, закончив двухгодичный фабзавуч, уже работала инструктором ткацкого дела и ходила в передовиках производства. В это время он встретился с малограмотной мамой Анны, работавшей кладовщицей в больнице в Твери, и ее 12-летним братом. Отец, Иван Александрович, по их словам, умер в 1920 г. в госпитале, когда был красноармейцем. Отчим Анны – родной брат отца – оказался горьким пьяницей, был сторожем на железной дороге, и в минуты откровенности рассказывал чекисту о своем героическом участии в боях на Перекопе.
Осенью 1933 г. Анна родила дочь, они оформили отношения, а Дмитрий получил назначение на должность уполномоченного Емеляновского райотделения ОГПУ в с. Емельяново, в Старицком районе, между Тверью и Ржевом, что для жены, по его словам, явилось «какой-то неожиданностью». С тем, чтобы обустроить семейный быт, Горюнов выехал к месту службы, предполагая, что через два – три месяца молодая жена с ребенком переберутся к нему. Когда Анна в 1934 г. приехала, она была узнана жителями района, как дочь одного из местных помещиков.