Tea Dimitrijević rođena je u Beogradu. Magistrirala je klavir na Muzičkom fakultetu u Beogradu, u klasi prof. Mirjane Šuice-Babić. Specijalizirala se za komornu glazbu i diplomirala čembalo u klasi prof. Miloša Petrovića. Doktorirala je komornu glazbu u klasi prof. Miloša Petrovića i prof. Zorice Ćetković.
Kao solistica i komorna glazbenica nastupala je diljem Srbije, kao i u Crnoj Gori, Njemačkoj, Sloveniji, Grčkoj, Sjevernoj Makedoniji, Ujedinjenim Arapskim Emiratima i Austriji. Nastupala je s Beogradskom filharmonijom, Gudačkim orkestrom Svetog Jurja, Ansamblom za novu glazbu, Orkestrom Camerata Serbika, Ansamblom Metamorphosis i Nordijsko-balkanskim gudačkim orkestrom NORBAL.
Sudjelovala je na festivalima BEMUS i BELEF, NOMUS u Novom Sadu, Gradskom kazalištu Budva, Mokrančevim danima, AFES-u u Sjevernoj Makedoniji i Ohridskom ljetu. Redovito sudjeluje na Međunarodnom forumu skladatelja. U klavirskom duu s Dejanom Subotićem premijerno je izvela velik broj suvremenih srpskih skladbi. Kao stalna suradnica Simfonijskog orkestra RTS-a izvela je značajna djela svjetske i domaće književnosti, nastupajući s istaknutim dirigentima, kao i s priznatim solistima i opernim zvijezdama, među kojima su Montserrat Caballé, Kiri Te Kanawa, Anna Netrebko, José Carreras, Željko Lučić, Plácido Domingo.
Tea Dimitrijević postiže i iznimne pedagoške rezultate – njezini studenti komorne glazbe, uz bogatu koncertnu aktivnost, osvajaju brojne nagrade na domaćim i međunarodnim natjecanjima. Više od trideset godina bila je autorica i voditeljica emisije “Susreti” te glazbena urednica Prvog programa Radio Beograda.
Radi na Muzičkom fakultetu u Beogradu kao redoviti profesor na Odsjeku za komornu glazbu.