Nato nel 1962 a Lussemburgo (Granducato di Lussemburgo), Dean Spielmann consegue la laurea in giurisprudenza nel 1988 presso l’Université catholique de Louvain (Università cattolica di Lovanio, Belgio) proseguendo poi i suoi studi al Fitzwilliam College dell’Université de Cambridge (Università di Cambridge, Regno Unito), dove consegue un «Master of Laws» nel 1990.
Esercita la professione forense al foro di Lussemburgo dal 1989 al 2004 e prosegue altresì una carriera universitaria tenendo corsi, tra l’altro, in materia di diritto penale, diritti dell’uomo e procedure dinanzi alla Corte europea dei diritti dell’uomo. Dal 1991 al 1997, è assistente di ricerca presso l’Université catholique de Louvain (Università cattolica di Lovanio) e professore incaricato associato all’Université du Luxembourg (Università del Lussemburgo) dal 1996 al 2006. Tra il 1997 e il 2009, è altresì professore incaricato all’Université Nancy II (Università Nancy II, Francia) e, nel 2017 e nel 2018, tiene corsi all’Institut d'études politiques de Paris (Istituto di studi politici di Parigi, Francia).
Egli è altresì autore di numerose opere e numerosi articoli e membro di comitati scientifici e di redazione di varie riviste giuridiche.
Nel 2000 è nominato membro della commissione consultiva per i diritti dell’uomo a Lussemburgo, di cui è membro fino al 2004. Tra il 2002 e il 2004 è altresì membro dei comitati per i diritti dell’uomo e di diritto penale del Consiglio degli Ordini forensi d’Europa (CCBE), nonché della rete dell’Unione europea di esperti indipendenti in materia di diritti fondamentali.
Nominato giudice alla Corte europea dei diritti dell’uomo a Strasburgo (Francia) nel 2004, diviene successivamente presidente di Sezione nel 2011, vicepresidente nel 2012 e poi presidente tra il 2012 e il 2015.