Dirk Moelants studeerde musicologie aan de universiteit Gent, waar hij als onderzoeker aan het IPEM werkte. In 1995 kreeg hij een doctoraatsbeurs om te werken rond de waarneming van ritme en het gebruik hiervan in hedendaagse muziek. Hij promoveerde tot doctor in de kunstwetenschappen in 2002. Naast deze studies volgde hij viola da gamba bij Sigiswald Kuijken aan het Koniniklijk Conservatorium van Den Haag. Daar behaalde hij in 2001 zijn Master diploma. Momenteel is Dirk Moelants werkzaam als assistent aan de afdeling musicologie van de Gentse Universiteit.

Als gambist wijkt hij graag af van de bewandelde paden, binnen het oude muziekrepertoire gaat hij op zoek naar minder gespeeld repertoire, maar hij voert ook vaak hedendaagse muziek uit (waaronder verschillende creaties) en integreert de gamba ook in niet-westerse muziek, met name in muziek uit het Midden-Oosten en Azië. Dirk Moelants speelt regelmatig met diverse ensemble als Olla Vogala, Zefiro Torna, Currende en Ardalus en trad als solist op doorheen Europa en in Zuid-Korea, Japan, Taiwan en Marokko, waar hij samenwerkte met lokale muzikanten.