"Jocke' känns väldigt bra för våra kortsiktiga men också långsiktiga steg", säger Djurgårdens tillförordnade sportchef K-G Stoppel till klubbens webbplats.
53-årige Fagervall fick sparken från SHL-rivalen Malmö i förra veckan efter Skånelagets svaga resultat.
Kort därpå framkom uppgifter om att Fagervall var aktuell att ta över tränarjobbet i jumbon Djurgården. Något som också bekräftades på tisdagen. Fagervall har skrivit på ett avtal som sträcker sig till 2024, skriver Djurgården på sin webbplats.
"Joakim är en genuin ledare som är tydlig, motiverande och kravställande. En profil som passar bra in i det som vi söker och det som vi vill addera till vår tränarkonstellation", säger utvecklingschefen Tobias Pehrsson.
Mikael Aaro och Nichlas Falk, som har delat på huvudansvaret sedan Barry Smith sparkades i oktober, återgår till att bli assisterande tränare.
Djurgården ligger sist i SHL och har elva poäng upp till just Malmö ovanför kvalstrecket.