Ο Θέμελης Δημήτριος, γεννήθηκε στο Ηράκλειο Κρήτης. Από την ηλικία των 4 χρονών ασχολήθηκε με την ενόργανη γυμναστική με Παγκρήτιες και πανελλήνιες διακρίσεις. Μετέπειτα τον κέρδισε ο κλασσικός αθλητισμός (100μ,200μ) στην ομάδα του ΟΦΗ. Απόφοιτος ΤΕΦΑΑ με κύρια ειδικότητα Ενόργανη Γυμναστική και δευτερεύουσα Κολύμβηση.

Κατά την διάρκεια της φοίτησης του συμμετείχε και ολοκλήρωσε με επιτυχία το πρόγραμμα ERASMUS στο University School of Physical Education in POZNAN/Poland όπου εργάστηκε σε ιδιωτικό δημοτικό σχολείο στο κολυμβητήριο του. Εργάστηκε σε προγράμματα για ειδικές ομάδες ατόμων από ιδρύματα, σχολεία με στόχο την βελτίωση της φυσικής κατάστασης και υγείας τους με το πρόγραμμα (Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ) του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης. Εργάστηκε ως γυμναστής -συνοδός σε κατασκηνώσεις για άτομα με αναπηρία προγράμματα από την (Π.Ο.Σ.Γ.Κ.Α.μεΑ) Ν. Περάμου Καβάλας Υπό την αιγίδα του Υπουργείου Υγείας και Πρόνοιας.

Εργάστηκε στην (Α.Α.Η.ΑΕ.ΟΤΑ) στο Δημοτικό κολυμβητήριο (Παγκρήτιο Στάδιο) στην εκμάθηση κολύμβησης σε παιδιά, ενήλικες και άτομα με ειδικές ανάγκες. Είναι πιστοποιημένος ενεργός εθελοντής Σαμαρείτης – Διασώστης του Ελληνικού Ερυθρού Σταυρού. Από το 2015 έως σήμερα εργάζεται στον Αθλητικό Σύλλογο Ηρακλείου ΠΗΓΑΣΟΣ στα αντικείμενα του Στίβου, Κολύμβησης και Ενόργανης Γυμναστικής.