Herr Mertens besitzt weitreichende Erfahrungen auf dem Gebiet der archäologischen Ausgrabung und der Bauforschung. Projekte größeren Umfangs betreute er in Metapont, Syrakus, Paestum, Capo Soprano, Selinunt, Sybaris und Segesta. Seit 1995 leitet er die Arbeiten des DAI am Colosseum in Rom und seit 1999 die am Hadriansmausoleum.
Dieter Mertens, der 1941 in Brandenburg geboren wurde, studierte Kunstgeschichte und Altphilologie an der Universität in Köln, wechselte aber bald zur Architektur an der TU München über, wo er 1967 sein Diplom machte. Ab 1970 war er am DAI ROM zuständig für die Studien zur Architektur und Urbanistik Großgriechenlands. 1991 wurde er zum wissenschaftlichen Direktor am DAI Rom ernannt. Als Hochschullehrer hielt er Vorlesungen über archaische und klassische griechische Architektur an mehreren Universitäten, vor allem in München, Neapel, Florenz, Pisa, Lecce und, recht regelmäßig, an der Scuola Archeologica Italiana in Athen.
Dieter Mertens ist Autor zahlreiche Bücher und Aufsätze zur antiken Architektur, mit Schwerpunkt auf der Architektur und Stadtbaukunst der Griechen im unteritalischen Kolonialbereich.