Ο Δημήτρης Διονυσίου είναι Ιατρός, Καθηγητής Πλαστικής Χειρουργικής του Τμήματος Ιατρικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, Ιδρυτής και Επιστημονικός Διευθυντής της “THE Lymphedema Clinic”.

Αποφοίτησε από την Ιατρική Σχολή του Δ.Π.Θ. το 1996. Ειδικεύτηκε ως Πλαστικός Χειρουργός σε νοσοκομεία της Μεγάλης Βρετανίας και στο Τμήμα Πλαστικής Χειρουργικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ενώ έλαβε τον τίτλο του ειδικού Πλαστικού Χειρουργού το 2007.

Το 2009, ορκίστηκε Διδάκτωρ της Ιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ.

Μετά την ολοκλήρωση της ειδικότητας, εργάσθηκε για 2 χρόνια στο Queen Victoria Hospital της Μεγάλης Βρετανίας, όπου εξειδικεύθηκε στη μικροχειρουργική και την επανορθωτική χειρουργική, την αποκατάσταση μαστού μετά μαστεκτομή, τη χειρουργική παθήσεων του χεριού και την αποκατάσταση ελλειμμάτων των κάτω άκρων. Το 2010 μετεκπαιδεύτηκε στη μικροχειρουργική του λεμφικού ιστού και κυρίως στη μεταμόσχευση λεμφαδένων για την αποκατάσταση του λεμφοιδήματος, από την πρωτοπόρο της χειρουργικής του λεμφοιδήματος Δρ. Corinne Becker, στην Clinique Jouvenet του Παρισιού (Γαλλία).

Το 2015, μετά από διετή συμμετοχή στο Ευρωπαϊκό μετεκπαιδευτικό πρόγραμμα με θέμα: “Εκπαίδευση νοσημάτων λεμφικού ιστού”, έλαβε τον τίτλο Μετεκπαίδευσης από το Ευρωπαϊκό Σχολείο Νοσημάτων Λεμφικού Ιστού.
Το Φεβρουάριο του 2017 και για 12 μήνες, υπηρέτησε ως “Επισκέπτης Καθηγητής” με εξειδίκευση στο λεμφοίδημα, στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ των ΗΠΑ, ενώ έκτοτε διατηρεί την επιστημονική του συνεργασία σε ερευνητικά προγράμματα.
Στα πλαίσια της συνεχιζόμενης επιστημονικής του κατάρτισης, παρακολούθησε πολυάριθμα εκπαιδευτικά σεμινάρια και συνέδρια. Δέχεται προσκλήσεις από Επιστημονικές Εταιρείες της Ελλάδας και του Εξωτερικού, για να δώσει διαλέξεις με θέμα τόσο τις εξελίξεις στον τομέα του λεμφοιδήματος, όσο και στα υπόλοιπα αντικείμενα της επανορθωτικής μικροχειρουργικής και της αισθητικής χειρουργικής, ενώ στα Πανελλήνια και Παγκόσμια Συνέδρια έχει παρουσιάσει σημαντικό αριθμό επιστημονικών εργασιών. Επίσης έλαβε μέρος ως συγγραφέας σε πολλά βιβλία ή κεφάλαια ιατρικών βιβλίων.

Είναι ενεργό μέλος πολλών επιστημονικών Εταιρειών, όπως της Ελληνικής Εταιρείας Πλαστικής Επανορθωτικής και Αισθητικής Χειρουργικής, της Ελληνικής Λεμφολογικής Εταιρείας, της Ελληνικής Εταιρείας Επανορθωτικής Μικροχειρουργικής, της Παγκόσμιας Λεμφολογικής Εταιρείας, της European Association of Plastic Surgeons (EURAPS).
Τα τελευταία χρόνια εκλέγεται μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Ελληνικής Λεμφολογικής Εταιρείας, ενώ το 2020 υπηρέτησε ως  Πρόεδρος της Ελληνικής Εταιρείας Επανορθωτικής Μικροχειρουργικής. Επίσης κατείχε τη θέση του Προέδρου του Ερευνητικού Συμβουλίου της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Πλαστικών Χειρουργών (EURAPS Research Council) το 2020 και το 2024.

Από το 2023 είναι επιστημονικά υπεύθυνος του Μετεκπαιδευτικού προγράμματος “Λεμφοίδημα και παθήσεις λεμφικού συστήματος – Σύγχρονες θεραπείες” του Κέντρου Επιμόρφωσης και Διά Βίου Μάθησης του Α.Π.Θ.