Rođen je 9. srpnja 1932. godine u Rijeci, diplomirao je i doktorirao na Pravnom fakultetu u Beogradu, na kojem je do 1998. godine bio redovni profesor. Specijalnost su mu bili međunarodno pravo i međunarodni odnosi
Prof. Dimitrijević bio je član i potpredsjednik Odbora za ljudska prava Ujedinjenih naroda od 1982. do 1994. godine i stručnjak UN-a u području međunarodnog prava.
Od 2000. je član Venecijanske komisije Vijeća Europe za demokraciju putem prava, od 2001. je član Stalnog arbitražnog suda u Den Haagu. Bio je i 'ad hoc' sudac Međunarodnog suda pravde (od 2001-2003).
Dimitrijević je bio počasni doktor nekoliko sveučilišta u svijetu, gostujući profesor Sveučilišta Virginia u SAD, te na sveučilištima u Norveškoj i Švedskoj.
Jedan je od utemeljitelja Foruma za međunarodne odnose u Srbiji, a član Srpskog PEN Centra bio je od 1986. godine.
Nosilac je francuskog odličja Legije časti.