1886. április 25-én született Budapesten. A dédapa, Giergl Alajos a biedermeier korszak szolid ezüstművese. A nagyapa, Giergl Alajos magyarságának bizonyítására megváltoztatja az egykor bajor család nevét: Györgyi Alajos névre magyarosít, arcképfestészettel foglalkozik. A fiatalon elhunyt festőművész gyermekei között már építészt is találunk: Györgyi Géza a festészeten kívül tervezéssel is foglalkozik. Az ifjabb fiútestvér, Györgyi Kálmán - Györgyi Dénes apja - a Fővárosi Iparrajziskola majd Képzőművészeti Főiskola tanára, az Iparművészeti Társulat titkára s később igazgatója. Nem csoda, ha Györgyi Dénes is a művészetek iránt vonzódott, és középiskolai tanulmányai elvégzése után beiratkozott a budapesti műegyetemre. Az építész képzés Budapesten éppen azokban az években virágzott fel, amikor Györgyi Dénes tanulmányait folytatta. Lechner Ödön és követőinek eszméje magával ragadta az ifjúságot. Törekvéseiket építész-tanárok és gyakorló építészek egyaránt pártolták: pályázatokat hirdettek számukra, díjakat tűztek ki, az éppen megszületett hazai építészeti szaksajtó tanulmányi terveiket, rajzaikat közölte. A lelkes egyetemisták egyik szellemi vezére Kós Károly volt. Györgyi Dénest szoros barátság fűzte az egy évfolyammal idősebb kollégához, aki rajzaival és terveivel már akkor felhívta társai figyelmét az erdélyi magyar népművészet megismerésének fontosságára. 1908-at írtak, s a nyugat-európai kultúra-központokban a hullámvonallal jellemezhető szecessziós építészetet éppen ez idő tájt igyekezett egy nyugodtabb, tárgyilagosabb szemléletű építészet felváltani. Magyarországon a gyakorló építészek egyik csoportja kitart a sajátos lechneri formakincs alkalmazása mellett, ugyanakkor mások radikálisan puritán kompozíciókkal kísérleteznek. A fiatalok a népművészet felé fordulnak; stilisztikai és érzelmi értelemben elképzeléseiket romantikus vonások szövik át. Ez a hatás Györgyi Dénesnél a következő években meghatározó marad. Ilyen szellemben készíti díjnyertes egyetemi pályázati rajzait, s ezt a légkört szívja magába, amikor negyedéves korában Kósnak és Jánszkynak segít a zebegényi templom terveit rajzolni (1908). Ez évben egyetemi tanulmányait befejezi, s 1909-ben építészoklevelet szerez. Amikor Kóssal társulva a városmajori iskola épületét tervezik, még kísért az egyetemi évek népi építészeti hatása, de munkáit egyhamar a magyar népművészettől eltérő, inkább a skót, az angol s a finn építészek formakísérleteire emlékeztető vonások színezik. Az ifjú Györgyi Dénes itt már bebizonyítja, hogy nem köti magát egyetlen felfogáshoz sem; válogat a neki tetsző formák között. Bizonyára ennek a nagyvonalúságnak és a családi kapcsolatoknak köszönheti 1910-ben az Országos Iparművészeti Iskolához szóló meghívását. Jóval később, 1923-ban, rendes tanárrá nevezik ki. Györgyi Dénes életét voltaképpen a tanári munka határozta meg: figyelemmel kísérte a világ építészetének alakulását, kapcsolatban maradt a hazai hivatalos körökkel, és állandóan érintkezett az új iránt mindenkor fogékony ifjúsággal. E kapcsolatok hatására az ő építészeti munkája sokkal hajlékonyabban követte a fejlődést, mint másoké. Nem utolsósorban tanári pályája és személyi kapcsolatai révén jeles építkezésekre kapott megbízást; szinte pályafutásának kezdete óta elhalmozták munkával. Családi lakóházak, bérvillának és bérháznak nevezett lakóépületek, majd később ipari épületek megbízásai váltották egymást. Ezek mellé működésének szinte egész idején a tervpályázati munkák társultak. Az épülettervezési munka mellett már korán vesz részt kiállítások rendezésében -
kiállítási épületek és belsők tervezőjeként. 1909-ben Debrecen város az iparművészeti kiállítás rendezéséért a kereskedelmi és iparkamara aranyérmével tünteti ki, később Kassán hasonló érmet nyer. 1912-ben pályamunkáját a Magyar Mérnök és Építész Egylet az Ybl Miklós-éremmel tünteti ki. Az első világháború megakasztja terebélyesedő tevékenységét. Katonai szolgálatot ugyan nem kell teljesítenie, mert bal karja kis gyermekkora óta merev; a megbízások azonban ritkulnak. Ekkor, 1919-ben nősül meg. Felesége Grofcsik Emília; az ő révén kerül kapcsolatba a Balaton vidékével, mely Pest mellett második hazája lesz. A Balaton partjára tervezett első nagy épülete, a keszthelyi múzeum. Alig egy újabb évtized után megjelennek hazánkban is a modern építészet első értékes példái: Györgyi Dénes ismét illeszkedik a haladáshoz, nagyvonalú tömegkompozíciók, ötletes, modern formák születnek rajzasztalán. Újabb kiállítási épületek jelzik alkotói útját: Barcelona, Brüsszel, Párizs. Hivatalos körök is elismerik munkásságát: 1935-ben a Képzőművészeti Társulat ítéli neki nagydíját, 1936-ban a Magyar Képzőművészek Egyesületének aranyérmét kapja, s végül 1937-ben a Magyar Építőművészek Szövetségének mesterdíját nyeri el. A külföld is felfigyel tevékenységére: külföldi lapok hasábjain is megszólaltatják, s a kiállítási épületekért előbb a belga Lipót-rend parancsnoki keresztjét, utóbb a francia becsületrend tiszti keresztjét kapja. Az ötvennégy éves Györgyit elhalmozták kitüntetésekkel: 1940-ben - például - a Lechner Ödön Társaság építészeti nagydíját nyerte el. A hatvan éves férfit az élet egyik legnagyobb csapása éri: 1945-ben elveszti egyetlen fiát. A megtört ember a következő években ugyan minden erejével igyekszik még egyszer bekapcsolódni az alkotómunkába, a felszabadulás után nyíló építési lehetőségeket megragadni. Az újfajta általános iskola épülettípusainak kialakítására vonatkozó kísérletei építészeti pályafutásának utolsó érdemleges lépését jelentik. 1950-ben még bekapcsolódik az állami tervezőirodák tevékenységébe is, betegsége azonban rövidesen megakadályozza a további munkát. Almádiban, a Balaton-parton, ahol életének sok szép évét, de oly keserves pillanatait is töltötte, éli utolsó éveit. 1961. november 21-én itt hal meg. Balatonalmádi, néhány évvel halála után utcát nevez el róla.