Belgijski dyrygent, cieszący się międzynarodową sławą, którą zyskał dzięki swoim niezwykłym występom prezentującym muzykę XVIII wieku oraz wczesnego romantyzmu. Jest również cenionym interpretatorem muzyki barokowej i współczesnej.
Po ukończeniu studiów w klasie skrzypiec i teorii muzyki w Royal Conservatory w Brukseli oraz w Queen Elisabeth Music Chapel, rozpoczął karierę solową. Był także koncertmistrzem Royal Philharmonic Orchestra of Flanders. W 1985 roku postanowił jednak w pełni poświęcić się dyrygenturze. W 1991 roku założył orkiestrę kameralną Prima La Musica, która wkrótce została uznana za jeden z wiodących zespołów belgijskich. Współpracował również z Fransem Brüggenem. Owocem tej współpracy były wielokrotne występy Vermeulena z Orchestra of the Eighteenth Century.
Oprócz dyrygowania wiodącymi orkiestrami belgijskimi, Dirk Vermeulen pojawiał się jako gościnny dyrygent w Austrii,
Francji, Niemczech, Holandii, Islandii, Izraelu, Norwegii, Polsce, Portugalii, Rosji, Hiszpanii i Szwajcarii. Występował w słynnych salach koncertowych, takich jak Concertgebouw Amsterdam, De Doelen Rotterdam, Musikverein Vienna, Palais des Beaux Arts Brussels, Philharmonie Berlin, Harpa Reykjavik. Współpracował z wieloma wiodącymi solistami, takimi jak Maria João Pires, José van Dam, Barbara Hendricks, Barbara Hannigan, Sabine Meyer, Janine Jansen, Isabelle Faust, Isabelle Van Keulen, Eliane Rodrigues, Ronald Brautigam, Jaap van Zweden i Pieter Wispelwey, a także z legendami jazzowymi (Toots Thielemans, Wayne Shorter i Diane Reeves). Ceniony jest za interpretacje muzyki operowej, w szczególności dzieł Mozarta. Dyrygował Cosi fan Tutte w wykonaniu Opery Krakowskiej i dwiema produkcjami Czarodziejskiego fletu, jedną w Operze Hagena (Niemcy) i jedną w Operze Nova w Bydgoszczy. Podczas trasy koncertowej w Holandii poprowadził 15 wykonań Zaide Mozarta z orkiestrą Prima La Musica.
Podobnie w Holandii, poprowadził dwa przedstawienia: Così fan Tutte i Czarodziejski flet. Zrealizował także dwie
nowe produkcje operowe: Orfeusz i Eurydyka Glucka w l’Opéra de Rennes (Francja) i Wesele Figara w Opera Zuid and Het Brabants Orkest (Eindhoven). Dyskografia Dirka Vermeulena jako dyrygenta obejmuje ponad 30 płyt CD wydanych
przez wytwórnie: EMI, Vanguard Classics, Discover, Eufoda, Et’cetera, Brilliant Classics i Tactus. Jedno z ostatnich płyt, wydana z okazji 25-lecia flamandzkiej wytwórni Phaedra, otrzymała doskonałe recenzje w międzynarodowej prasie muzycznej. Nagranie zawiera arie, pieśni i opery kompozytorów flamandzkich: Lodewijka Mortelmansa i Augusta De Boecka. W 2019 r. nakładem Polskiego Radia wydany został album nagrany pod dyrekcją Dirka Vermeulena - „Stanisław Moniuszko: Sonety Krymskie” z nagraniem na instrumentach historycznych tego znakomitego dzieła Moniuszki w wykonaniu Aleksandra Kunacha (tenor), Chóru Polskiego Radia w Krakowie oraz {oh!} Orkiestry Historycznej.
W latach 2000-2017 Dirk Vermeulen był także profesorem muzyki kameralnej w Royal Conservatory w Brukseli.