Nach ihrem erfolgreichen Abschluss an der medizinischen Fakultät der Universität Ankara gewann Prof. Dr. Dilek Demirez die Abteilung für plastische, rekonstruktive und ästhetische Chirurgie des Ankara Numune Hospital, schloss ihre Ausbildung ab und wurde 2002 Fachärztin für plastische und rekonstruktive Chirurgie.
Zwischen 2002 und 2009 arbeitete sie als Chefassistentin in der Klinik für Plastische, Rekonstruktive und Ästhetische Chirurgie des Ankara Numune Krankenhauses und zwischen 2009 und 2011 als Dozentin an der Klinik für Plastische, Rekonstruktive und Ästhetische Chirurgie der Medizinischen Fakultät der Universität Bolu Abant İzzet Baysal. Demirez wurde der Titel einer außerordentlichen Professorin und 2018 der Titel einer Professorin verliehen.