Geboren wurde Detlev Graf von Einsiedel am 12.10.1773 auf dem Familienbesitz Wolkenburg. Er war der dritte Sohn und insgesamt das siebente von dreizehn Kindern des Grafen Detlev Karl von Einsiedel (1737-1810). Die Mutter war Sidonie Albertine Gräfin von Schönburg-Lichtenstein. Sie starb als der Knabe gerade 17 Jahre alt war im Jahre 1787.

Einsiedel besuchte zunächst die Dresdener Kreuzkirche ehe er im Jahre 1790 ein Studium an der Universität Wittenberg begann. Hier lernte der junge Graf Novalis kennen und pflege eine Freundschaft mit dem Schriftsteller. Nach Abschluss einer Studienreise trat er in den sächsischen Staatsdienst ein.

Zunächst erhielt er eine Anstellung als Supernumerar, d.h. überzähliger und unbezahlter, Akzessist beim Kreisamt Schwarzenberg.  Am 12.11.1794 erhielt er eine Anstellung als Supernumerar-Amtshauptmann des Meißnischen Kreises. Im folgenden Jahr wurde er Supernumerar-Obersteuereinnehmer und im Jahre 1797 erfolgte seine Ernennung zum Kammerherrn, was ihm eine gewisse Nähe zum Dresdener Hof einbrachte. Auch dieser Titel war ohne eigenes Einkommen. Im Jahre 1801 wurde Einsiedel zum Geheimen Finanzrat ernannt und erhielt nun seine erste bezahlte Stelle im kursächsischen Staatsdienst. Im Jahre 1809 wurde Einsiedel auch Kreishauptmann des Meißnischen Kreises. In dieser Position kümmerte sich der Graf auch um die Einrichtung der sächsischen Gendarmerie. In den Kriegsjahren konnte sich der Verwaltungsbeamte als tüchtiger Organisator beweisen. Er zeichnete sich in diesen Ämtern durch exzellente Kenntnisse der Verwaltungs- und Finanzwirtschaft aus.

In den Jahren 1811 und 1812 wirkte er an der Schaffung eines neuen sächsischen Steuersystems mit. Am 14.05.1813 berief ihn König Friedrich August I. zum Kabinettsminister sowie zum Staatsminister des Innern. Hier trat er die Nachfolge des verstorbenen Grafen Hopfgarten an. Zu seinen Aufgaben gehörten ebenso militärische wie wirtschaftliche Aufgabenbereiche. Als vier Tage später der bisherige Minister Senfft-Pilsach entlassen wurde, übernahm er auch das Amt des sächsischen Staatssekretärs für auswärtige Angelegenheiten. Der Wechsel war notwendig geworden, da Napoleon I. auf die Entlassung des Ministers bestand, da dieser zu einer sächsischen Annäherung an Österreich tendierte. In dieser Funktion begleitete er nach der Niederlage Napoléons den sächsischen König in die alliierte Gefangenschaft nach Berlin und Friedrichsfelde.

Durch diese Konstellation hatte Einsiedel, dessen Ernennung zum Außenminister wohl eher eine Verlegenheitslösung gewesen sein dürfte, in dieser Krisenzeit eine besondere Machtstellung gegenüber den anderen Beratern des Königs dargestellt haben. Er baute diese Stellung in den folgenden Jahren entsprechend weiter aus.

Graf Einsiedel führte aus der Gefangenschaft geheime Verhandlungen, die das Ziel hatten, den gefangenen König wieder einzusetzen. Im März 1815 folgte der Minister Friedrich August nach Preßburg um als Bevollmächtigter die Verhandlungen auf dem Wiener Kongress zu leiten. ES gelang die Wiederherstellung eines kleineren Sachsens mit dem König an seiner Spitze zu realisieren.  Somit war es ihm gelungen die preußischen Bestrebungen Sachsen zu annektieren und im preußischen Staat aufgehen zu lassen gegenstandslos.

In den folgenden Jahren gelang es dem Minister das kleine und vom Krieg verarmte Land wieder zu einen, im Wohlstand lebenden Staat zurückzuführen und die Auseinandersetzung mit Preußen zu einem Abschluss zu bringen. Doch gleichzeitig setzte er sich gegen jegliche Reformbestrebungen als oberste Regierungsmaxime durch.

Im Jahre 1817 gelang es ihm das geheime Consilium, als eine oberste Landesbehörde, aufzulösen und durch einen geheimen Rat zu ersetzen. Dieser hatte nur noch beratende Funktion. Nun konnte er die gesamte Regierungsgewalt in seiner Person konzentrieren. Nachdem König Anton I. die Nachfolge seines Vaters angetreten hatte, konnte er seine Machtkonzentration noch verstärken.

In der Außenpolitik folgte er der bereits unter seinem Vorgänger etablierten Annäherungspolitik an den Wiener Hof. Akzente in der Außenpolitik setzten sein Schwager Friedrich Albert von der Schulenburg-Klosteroda und von Friedrich Ludwig Breuer getragenen Politik.

Durch seine Ablehnung zeitgemäßer Reformen und durch einen willkürlich ausgeübtes Polizeiregime zog sich der Minister den Unmut der sächsischen Bürger zu. So kam es im September 1830 zu Unruhen in der sächsischen Hauptstadt Dresden kam, konnte das Bürgertum Veränderungen durchdrücken. Zum einen wurde Kronprinz Friedrich August zum Mitregenten seines greißen Vaters berufen um die von den Bürgern gewünschte Reformpolitik vorantreiben. In diesem Zuge musste auch Einsiedel die Regierungsverantwortung endgültig abgeben.

Seit dem Jahre 1825 gehörte der Graf auch zu den drei Administratoren des Fletscherischen Lehrerseminars zu Dresden. Die im Jahre 1769 gestiftete Einrichtung nahm seinen Betrieb als Ausbildungsstelle für angehende Lehrer auf. Bis zu seinem Tode unterstützte er die Arbeit des Lehrerseminars. So war es seinem finanziellen Engagement zu verdanken, das in den den Jahren 1846/47 unweit des Altbaues ein neues Schul- und Seminargebäude an der Freiberger Straße entstand. Auch nachdem im Jahre 1857 die sächsische Regierung von den Lehrerseminaren den Betrieb einer Übungsschule mit zwei Klassen verlangte, finanzierte Einsiedel den Erweiterungsbau aus seinem privaten Vermögen.

Graf von Einsiedel gehörte in jungen Jahren zum Freundeskreis des Schiller-Freundes Christian Gottfried Körner.

Graf Einsiedel war auch ein erfolgreicher sächsischer Unternehmer seiner Zeit. Bereits sein Vater galt Ende des 18. Jahrhunderts als einer der führenden Köpfe des sächsischen und deutschen Eisenhüttenwesens. So erbte er nach dem Tod des Vaters im Jahre 1810 die Eisenwerke in Lauchammer und Gröditz. Er nahm auch in den 1830er Jahren die Bronzekunstgießerei auf, die Weltruhm erlangte. In dieser Zeit expandierte er auch mit dem Bau eines neuen Werkes in Berggießhütte und im Jahre 1849 erwarb er das Eisenwerk in Riesa.

Im Jahre 1840 gründete er die »Gewerkschaft der Gräflich Einsiedelschen Eisenhütten«. Nun bezog er die weit verzweigte Familie mit in die Unternehmensführung ein. Doch nach 1850 wurden die unternehmerischen Bedingungen immer schwieriger für den Unternehmer, da seine Standorte zu weit weg von den entsprechenden Erz- und Steinkohlevorkommen lagen. Dies führte dazu, dass das Unternehmen im Jahre 1871/72 zum Verkauf der Hüttenstandorte gezwungen war.

Darüber hinaus gehörten ihm die Rittergüter Mückenberg, Ehrenberg, Frauendorf, Kaufungen mit Bräunsdorf, Niederfrohna und Wolkenburg

Aus der Ehe mit Johanna Friederike Louise von der Schulenburg stammte der schon in frühen Kindesalter verstorbene Sohn Georg Albert (1803-1805).  Johanna Auguste von Einsiedel heiratete in dritter Ehe Karl Heinrich August Saher von Sahr.

Detlev Graf von Einsiedel starb am 20.03.1861 in der sächsischen Hauptstadt Dresden im Alter von 87 Jahren. Seine letzte Ruhestätte fand er in der Kirche von Prietiz, wo er neben seiner Frau Johanna Friederike Louise beigesetzt wurde, die bereits im Jahre 1832 verstarb. Die Gräber sind heute noch erhalten.