Дилан Бейкер родился в городе Сиракьюс (штат Нью-Йорк), а детство провел в Линчбурге (штат Виргиния). В подростковом возрасте он начал играть в региональных театральных постановках. После школы Дилан поступил в Колледж Вильгельма и Марии в Виргинии, а затем — в Северный методистский университет, который окончил в 1980 году. Вскоре после этого Бейкер получил степень магистра в области изобразительных искусств в Школе драмы Йельского университета, где он учился вместе с Крисом Нотом и Патришей Кларксон.
На телевидении Дилан Бейкер впервые появился в 1986 году в картине «Крайняя мера». В том же году он получил театральную премию «Оби» за участие в спектакле Not About Heroes. Годом позднее он дебютировал на большом экране в комедии «Самолетом, поездом, машиной».
Свою первую заметную роль на телевидении Дилан Бейкер играл в 1995-1997 годах в сериале «Убийство первой степени» («Одно убийство»). Он также принимал участие в сериалах «Северная сторона», «Закон и порядок», фильмах «И пришел паук», «Человек-паук 2» и многих других. С 2010 года Бейкер трижды номинировался на премию «Эмми» как лучший приглашенный актер в драматическом сериале «Хорошая жена».
Дилан Бейкер также регулярно озвучивает различные аудиокниги — от художественной литературы («Гроздья гнева») до биографий («Стив Джобс»).
С 1990 года Бейкер женат на актрисе Бекки Гилки, ныне известной как Бекки Энн Бейкер. У них есть дочь Уилла.
