Ο Δημήτρης Βαρελάς σπούδασε μουσική στο Κρατικό Ωδείο Θεσσαλονίκης, σύνθεση στη Γερμανία (Hochschule fr Musik - Wurzburg) και παιδαγωγικά της μουσικής στην Αγγλία (Ph.D. in Music Education - Πανεπιστήμιο Reading). Έχει παρακολουθήσει κύκλους σπουδών στη μουσικοκινητική αγωγή Orff στο ινστιτούτο Orff του Salzburg στην Αυστρία.

Από το 1986 διδάσκει μουσική σε όλες τις βαθμίδες εκπαίδευσης: πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια (στο τμήμα Ε.Α.Π.Η του Πανεπιστημίου Αθηνών).

Παράλληλα έχει γράψει έργα για φωνητικά σύνολα, κουαρτέτα, σόλο φωνή και έργα για μαγνητοταινίες.

Είναι συγγραφέας τριών βιβλίων μουσικής εκπαίδευσης που κυκλοφορούν από τις εκδόσεις fagottobooks ("Μουσική το πιο συναρπαστικό παχνίδι", "Τραγουδώντας Λέξεις: από τη θεωρία στην τάξη", "Plug and Play: οι νέες τεχνολογίες στο μάθημα μουσικής") τα οποία διανέμονται ως πανεπιστημιακά συγγράμματα σε παιδαγωγικά τμήματα.