С начала Отечественной войны 1812 года полковник Денисьев был шефом Бутырского пехотного полка и командовал 2-й бригадой 24-й пехотной дивизии, отличился в Бородинском сражении. В Заграничных походах 1813—1814 годов за отличие в Битве народов под Лейпцигом получил чин генерал-майора.