От 1936 до 1938 г. е преподавател във Френския колеж в Пловдив. Емоционалната му връзка е толкова силна, че в края на живота си той дарява личната си библиотека на Народната библиотека в Пловдив. От 1938 до 1979 г. е преподавател в Софийски университет, през 1941 г. е избран за доцент, а през 1945 г. за професор. Чете лекции по следните основни курсове: История на старата българска литература (1941 – 1979); История на българската литература през Възраждането (1944 – 1979); Български фолклор (1945 – 1979); История на руската и полската литература (1944 – 1945).
Основател е на институтите по литература и по фолклор при БАН. Член-кореспондент е на БАН от 1947 г. и академик от 1966 г. Ръководител е на катедрата по българска литература в СУ, на секцията по българска литература до Освобождението в Института за българска литература при БАН, директор е на Института по фолклор към БАН от основаването му, заместник-ректор е на Софийски университет в периода 1962 – 1964 г.
От 1952 г. до пенсионирането си като професор в Софийския университет води Кръжок по стара и възрожденска българска литература и по български фолклор, традиционно известен като „Кръжокът на професор Динеков“, от който излизат мнозина от най-активните изследователи от следващата генерация в областта на старобългаристиката, фолклористиката и историята на възрожденската литература.
Паметна плоча на дома му на ул. „Любен Каравелов“ 11
Съчинения-монографии на акад. П. Динеков:
„София през XIX век до Освобождението на България“, 1937 г.
„Софийски книжовници през XVI век. Т. 1. Поп Пейо“, 1939 г.
„Българска лирика. Антология“, 1940 г.
„Първи възрожденци“, 1942 г.
„Българска народна поезия“, 1949 г.
„Стара българска литература. ч. I и II“, 1950, 1953 г.
„Литературни образи“, 1956 г.
„Български фолклор. т. I“, 1959 г.
„Възрожденски писатели“, 1962, 1964 г.
„Литературни въпроси“, 1963 г.
„Старобългарски страници. Антология“, 1966, 1968 г.
„Из историята на българската литература“, 1969 г.
„Между свои и чужди“, 1969 г.
„Историческа съдба и съвременност“, 1972 г.
„В света на Христо Ботев“, 1976 г.
„При изворите на българската култура“, 1977 г.
„Между фолклора и литературата“, 1978 г.
„Похвала на старата българска литература“, 1979 г.
„В живота и литературата“, 1982 г.
„Литература и култура“, 1982 г.
„От Възраждането до днешния ден“, 1987 г.
„По следите на българската литература и наука“, 1988 г.
„Проблеми на старата българска литература“, 1989 г.
„Стойко Стойков“, 1993 г.
Белчева, Евелина. „Самотен в своето – и в нашето време („Тетрадките“ на професор Петър Динеков)“. – сп. „Страница“, 2010, кн. 4.
Белчева, Евелина. „Портрет на критика като млад. Опит за реставрация по писма и спомени“. – сп. „Страница“, 2011, кн. 4.
Белчева, Евелина. „За достойнството на учения, или фрагменти от историята на Института за фолклор“. – сп. „Страница“, 2013, кн.2.
Белчева, Евелина. "Тетрадките" на професор Петър Динеков - културна история в личности, образи и сюжети, Литернет, 6.07.2014, №7 (176).
Белчева, Евелина. „Самотен в своето време“, Век 21 – прес, 2016; второ изд. СТИЛУЕТ: 2021.
Белчева, Евелина. „Златорожката връзка. Петър Динеков – Владимир Василев“, изд. Гутенберг, 2017.
Белчева, Евелина. „Златорожката тайна. Владимир Василев в театъра на живота си“, изд. Гутенберг, 2019.
Белчева, Евелина. СВИДЕТЕЛ НА СВОЕТО ВРЕМЕ. В бездната на една невъзможна „утопия етика“. Послеслов на съставителя към изданието „Записки от „прехода“ на Петър Динеков. София: Издателство „Огледало“, 2020; книга втора – Записки от лудото време на "вполитичването", издателство СТИЛУЕТ, 2021.
Шумелов, Владимир. Проф. Динеков и Блага са моите духовни родители. Разговор с Евелина Белчева. Портал Култура, 22 февр. 2024.
България
