Der in Athen geborene Tenor Dimitris Paksoglou schlug zuerst eine Laufbahn als Schauspieler ein. Nach einem Studium an der National Superior School of Drama trat er zunächst in zahlreichen griechischen Theatern auf, u.a. am antiken Theater von Epidauros, dem Griechischen Nationaltheater und dem Megaron in Athen.
Daraufhin absolvierte er ein Gesangsstudium am Athener Nationalkonservatorium bei dem renommierten Bariton Kostas Paskalis sowie mit Marina Krilovici. Nach einem Abschluss mit Auszeichnung trat er zunächst an verschiedenen Opernbühnen in Frankreich auf, woraufhin ihm die Athener Nationaloper aufgrund seines Erfolges im Ausland einen Vertrag als Ersten Tenor des Hauses anbot. Seither trat er an der Griechischen Nationaloper in unzähligen führenden Tenor Partien auf. Hierzu gehören die Partien des Radames, Gustavo III, Des Grieux, Don José (im Herodes Atticus), Pinkerton, Alfredo (im Athener Festival), Turiddu (bereits auch an den Opera de Saint Etienne), Macduff, Creonte (u.a. an der Oper in Thessaloniki), Danilo und Araquil (ebenfalls in Saint Etienne).
Eine regelmäßige Zusammenarbeit verbindet ihn mit Errico Frezis, Loucas Karytinos, Alexandros Myrat, Gabriel Chmura, Juanjo Mena, Laurent Campellone, Giancarlo Del Monaco, David Pountney, Myron Michailidis, Lorenzo Marianni, Philippe Forget und Stephen Langridge.
2019 gab er an der Athener Nationaloper sein Debüt in der Rolle des Adorno in Simone Boccanegra und an der Oper in Rijeka sang er seinen ersten Pollione in Bellinis Norma. Als Cavaradossi in Tosca trat er in Malmö, Schweden, auf.
Im Oktober 2022 gab er sein gefeiertes Rollendebüt als Otello am Nationaltheater in Rijeka sowie im neu eröffneten Cultural Conference Center of Heraklion auf Kreta, Griechenland.
2023 gab er sein gefeiertes Rollendebüt als Don Carlo am Nationaltheater Maribor. Als Radames trat er in Verdis Aida im spanischen Zaragoza sowie mit der Fundacion Excelentia in Madrid, und als Manrico im Troubadour an der Nationaloper Estonia auf.
2024 war er u.a. als Cavaradossi und Manrico an der Nationaloper Estonia, als Roberto Miranda in der Uraufführung von Jonas Forssells Death and the Maiden an der Malmö Opera zu erleben. Im Dezember 2024 wird er am Teatro Real in Madrid in Beethovens 9. Sinfonie zu hören sein.