O Δημήτρης Δημητρίου γεννήθηκε στην Αθήνα και αποφοίτησε από την Αρχιτεκτονική Σχολή του πανεπιστημίου Ρώμης. Από το 1981 δραστηριοποιείται ως ελεύθερος επαγγελματίας κυρίως στον τομέα των ιδιωτικών έργων. Από το 1988 είναι πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της τεχνικής εταιρείας Δ. ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ Α.Ε..

Παράλληλα από το έτος 2002 είναι εκλεγμένο μέλος του Δ.Σ. του Εμπορικού και Βιομηχανικού Επιμελητηρίου Αθηνών – (ΕΒΕΑ) και σήμερα κατέχει την θέση του Α΄ Αντιπροέδρου.

Συμμετέχει ως σύμβουλος σε επιτροπές του Τεχνικού Επιμελητηρίου Ελλάδος και του Συλλόγου Αρχιτεκτόνων Ελλάδος.

Έχει συμμετάσχει ως μέλος του Δ.Σ. στις εταιρείες ARCHITEKTONET A.E., Bitsos Development S.A. και Μάρμαρα Διονύσου Α.Ε.

Στις δραστηριότητές του επίσης περιλαμβάνεται και η παροχή τεχνικών και επενδυτικών συμβουλών σε πολλές εταιρείες της Ελλάδος και του Εξωτερικού σχετικά με θέματα κατασκευών, ανάπτυξης τουριστικών συγκροτημάτων και real estate projects.

Από τον Ιανουάριο 2012 ήταν σύμβουλος του Γενικού Γραμματέα Δημόσιας Περιουσίας στο Υπουργείο Οικονομικών και από τον Φεβρουάριο 2013 προΐστατο του Γραφείου Ελληνικού που ιδρύθηκε στο ίδιο Υπουργείο με σκοπό τον συντονισμό για την υλοποίηση της επένδυσης στο παλαιό αεροδρόμιο του Ελληνικού.

Την περίοδο Δεκέμβριος 2014 εως Ιούλιος 2015 υπήρξε πρόεδρος και διευθύνων σύμβουλος της εταιρείας Ακινήτων του Δημοσίου (ΕΤΑΔ). Από το 2015 είναι μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου του RICS (Royal Institution of Chartered Surveyors).