Het Deventer Kerkmuziekensemble bestond in het begin van de jaren tachtig uit twee koren: een vocaal en instrumentaal koor. Het instrumentale koor besloot in 1983 als zelfstandig orkest verder te gaan.
De eerste dirigent van het nieuwe orkest was Brand Bronsema, tot die tijd barokhoboïst in het instrumentale koor. Het orkest kreeg toen de muzikale naam Con Fuoco (met vuur, met “Brand”). Brand snuffelde graag in oude bibliotheken in het buitenland. Dit heeft het orkest eens een wereldprimeur opgeleverd. Na honderden jaren klonk weer het ‘Concerto in Sol a quatro’ van Vivaldi.
Gottfried Sembdner werd in 1986 de dirigent. Hij liet het orkest overstappen van het barok repertoire naar muziek uit een veel langere periode, van Renaissance tot avant-garde. Het orkest heette vanaf dat moment het Deventer Kamerorkest. Gottfried’s banden met zijn geboorteland Duitsland waren de basis voor een serie uitwisselingsconcerten met orkesten uit Erfurt en Schwerin.
Vanaf 1991 werd Martin Buninga de dirigent. Onder zijn leiding begon het DKO met het uitvoeren van grotere symfonische werken.
In 2008 werd Henry Kelder dirigent van het Deventer Kamerorkest
Ilia Belianko was vanaf 2012 de vaste dirigent en artistiek leider tot eind april 2020.
Hoogtepunt onder zijn leiding was (onder meer) een uitvoering van de vierde symfonie van Gustav Mahler (samen met Flehite uit Amersfoort)
Per september 2020 is Peter Bogaert dirigent en artistiek leider van het orkest.