Ο Δημήτρης Οικονόμου σπούδασε Σύνθεση στο Τμήμα Μουσικών Σπουδών – Σχολή Καλών Τεχνών, Α.Π.Θ. (ΒΑ/ΜΑ, PhD τάξη καθ. Χρήστου Σαμαρά) και στο Πανεπιστήμιο του York (ΜΑ, με τον καθ. William Brooks). Είναι μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Τμήμα Μουσικών Σπουδών, της Σχολής Καλών Τεχνών Α.Π.Θ., όπου έχει διδάξει επί σειρά ετών. Διδάσκει Σύνθεση και Ανώτερα Θεωρητικά στο ωδείο Μουσικό Κολλέγιο Θεσσαλονίκης και στο Κρατικό Ωδείο Θεσσαλονίκης.
Το συνθετικό του έργο επικεντρώνεται στις έννοιες του χρόνου και της αντίληψης. Ειδικότερα, στοχεύει στα χαρακτηριστικά του ήχου που προκύπτουν από τη διάσπαση, την παρεμβολή, την επανάληψη και την παραμόρφωση διαδοχικών μετασχηματισμών και διαφορετικών μορφών εξέλιξης της μουσικής υφής, υποδηλώνοντας μια υφολογική προσέγγιση που βασίζεται στην οικονομία του μουσικού υλικού. Η μουσική του αναδεικνύει το παράδοξο που δημιουργείται με την προσομοίωση χαρακτηριστικών μετα-ψηφιακής αισθητικής στη σύνθεση ακουστικής μουσικής, προβάλλοντας, αλλά ταυτόχρονα και διακόπτοντας σχέσεις αιτιότητας μέσα στο έργο.
Έχει λάβει βραβεία Σύνθεσης στην Ελλάδα και το εξωτερικό όπως το ”Royal Philharmonic Society Composition Prize 2009” (UK), το Βραβείο ”Charities Philharmonia Young Composers Award 2009” (UK), Τιμητικό Βραβείο στον 34ο διεθνή διαγωνισμό F. Mompou 2013 (ES) και το Βραβείο του διαγωνισμού International Composer Pyramid 2009-12 (UK - FR). Έχει λάβει επίσης τα: Β’ Βραβείο στον 8ο Διαγωνισμό Σύνθεσης στη μνήμη του Γ. Α. Παπαϊωάννου, της Ένωσης Ελλήνων Μουσουργών (2007), Β’ Βραβείο στον Τρίτο Διεθνή Διαγωνισμό Σύνθεσης του Κέντρου Μεσογειακής Μουσικής Λαμίας (2006), Βραβείο στο 1ο Εργαστήριο Σύγχρονης Μουσικής Μεγάρου Θεσσαλονίκης (2006), Βραβείο στο διαγωνισμό σύνθεσης για τα 20 χρόνια λειτουργίας του Τμήματος Μουσικών Σπουδών Α.Π.Θ. (2006), Βραβείο στο Εργαστήριο Σύγχρονης Μουσικής Μεγάρου Αθηνών (2005), Βραβείο στο πρώτο Πανελλήνιο Φεστιβάλ Μουσικής Δωματίου Αθήνας (2003) κ.α.
Δουλειά του έχει εκδοθεί από τον εκδοτικό οίκο Edition Peters ενώ έχει λάβει παραγγελίες και αναθέσεις από συμφωνικές ορχήστρες όπως την Κρατική Ορχήστρα Αθηνών, την Κρατική Ορχήστρα Θεσσαλονίκης, την Philharmonia Orchestra (UK), Charities Philharmonia (UK), την Εθνική Λυρική Σκηνή, και σύνολα όπως τα Berlin PianoPercussion (DE), Trio IAMA (GR), Dissonart Ensemble (GR), Piandaemonium Ensemble (GR), Contra Tempo (GR), Lontano Ensemble (UK), Chimera Ensemble (UK), Ossian Ensemble (UK), Ελληνικό Συγκρότημα Σύγχρονης Μουσικής (GR) μεταξύ άλλων. Έργα του έχουν παρουσιαστεί με πολυάριθμες εκτελέσεις παγκοσμίως, ενώ δισκογραφικά η δουλειά του κυκλοφορεί σε συλλογές από τις Dissonance Records, Irida Classical και Phasma Music.