Il commence au club scène de Berlin en 1991 à Tresor, après que ses amis, ayant écouté quelques uns de ses mix, l'aient persuadé de poursuivre dans la voie de DJ.
Sa carrière commence alors à décoller. Dès lors, il est devenu un DJ connu mondialement et est très demandé de Hong Kong à Los Angeles. Son titre de 2000 Out There and Back l'a propulsé au statut de superstar. Sa chanson, For An Angel est largement considérée comme étant une des premières chansons de trance épique et a été classée numéro 2 des chansons électroniques à la fin du dernier millénaire. On peut citer également Travelling et Forbidden Fruit.
Paul est engagé politiquement dans sa célébrité. Il fut l'un des premiers DJ à faire partie de America's Rock the Vote campaign en 2004 et a été vu faisant du sport vêtu d'un T-shirt porteur de l'exhortation « Stop the War ».
Paul van Dyk a un show radio hebdomadaire sur la radio allemande Fritz tous les mercredis de 20:00 à 22:00 CET.
Il possède son propre label : Vandit records et a été nommé meilleur dj du monde en 2006.
