Ражда се на 15 май 1880 г. в семейството на Ото Дибелиус и жена му Маргарет Койфер в Берлин. През 1899-1904 г. следва теология при Адолф фон Харнак. 1902 г. става доктор по философия в Гисен и теолог в Берлин. През 1906 г. след успешното полагане на втори изпит по теология и престой с учебна цел в Шотландия Дибелиус е ръкоположен за свещеник. През 1908 г. е архедякон в Кросен на Одер. През 1910 г. е пастор в Данциг, а след това и в Лауенбург (Померания). От 1915 г. е пастор в Шьонеберг (от 1920 г. част от Берлин). От 1921 г. е член на Координационния съвет на протестантската църква. От 1925 г. оглавява лутеранската църква на Прусия. През същата година участва във вселенската църковна конференция в Стокхолм. През 1926 г. излиза книгата му "Хилядолетието на Църквата", в която Дибелиус критикува Ноемврийската революция от 1918 г., която според него довежда до сгромолясването на изградената върху християнски устои държава. В нея обаче той вижда възможност и за самообновяване на църквата, която в една секуларизирана държава ще приеме ролята на пазител на морала. Дибелиус се ползва с голямото уважение в обществените кръгове на Германия и други страни като Франция, Великобритания и САЩ.

През 1930 г. в оспораваната си социалнокритическа публикация "Мир по земята" Дибелиус изхождайки от християнския мироглед призовава към предотвратяването на каквито и да било войни.

През юни 1933 г. въпреки първоначалните си симпатии към нацизма е отстранен от всичките си длъжности и е принуден да замине на служба в Сан Ремо (Италия). През юли следващата година се завръща в Берлин, където работи в Берлин-Бранденбургското брадство. В статии и беседи с общественици и политици подчертава, че отхвърля всяка намеса на държавата - още повече нанацистите - в делата на църквата и религиозните въпроси. Призовава към свобода на църквата и евангелизма.

През юни 1937 г. след арестуването на Мартин Нимьолер Дибелиус става член на Църковния съвет на Древния пруски съюз. За критики по адрес на нацисткия режим е изправен пред т.нар. Зондергерихт (специален съд) по обвинение в предателство и нападки срещу правителството. Произнесената от съда оправдателна присъда предизвиква голям резонанс в обществото и в нацистката партия. А. Хитлер лично иска достъп до протокола на заседанията на съда, съдържащ доводите на съда и прокурора, възраженията на адвокатите и подсъдимия, но не се намесва.

През 1945-1956 г. Дибелиус е епископ на Берлин, едновременно (през 1949-1961 г.) е председател на управителния съвет на евангелистката църква в Германия. През 1954-1961 г. е един от петте президенти на Всемирния църковен съвет, пръв сред немците заемали тази длъжност. Както и през 1940-те се изявява с критика към диктаторските тенденции, проявяващи се в системата на управление в източните райони на Германия.

През 1960-те е подложен на критика от прокомунистическите власти в ГДР, защото се придържа към предишните си позиции, че държавата не бива да се намесва в църковните дела.