Van Dijk begon zijn carrière als beeldend kunstenaar, en genoot enige faam als schilder en aquarellist. Vanaf de jaren ’70 richtte hij zich steeds meer op de animatiefilm. In dit medium, waarin hij zijn eigenzinnigheid en creativiteit de loop kon laten, ontwikkelde hij al snel een eigen stijl.

Van Dijk groeide uit tot een van de meest toonaangevende animatiefilmers van Nederland. In zijn werk maakte hij gebruik van verschillende technieken en stijlmiddelen, waaronder collage en deformatie. De laatste, waarbij de ene figuur langzaam tot een andere vervormt, was een typisch stijlkenmerk van Van Dijk.

Zijn eigenzinnige films leverden hem zowel nationaal als internationaal een reeks prominente onderscheidingen op. Voor zijn korte film cubeMENcube won hij de Franse staatsprijs en zijn film Haast een hand werd in 1983 genomineerd voor een Gouden Palm in Cannes. Naast een Gouden Kalf in 1984, die hij won voor zijn film A Good Turn Daily, won hij tweemaal een Gouden Beer op het filmfestival in Berlijn: in 1989 voor zijn film Pas à deux en in 1998 voor I move so I am.

Van Dijk toonde een sterke betrokkenheid met de wereld om zich heen, zowel in zijn werk als daarbuiten. Hij betekende veel voor de Nederlandse animatiesector: zo was hij de grote inspirator achter de totstandkoming van het Holland Animation Film Festival en het Nederlands Instituut voor Animatiefilm. Ook was hij degene die een post-academische opleiding voor animatiefilmers tot stand bracht.

Hoewel Van Dijk vooral bekend stond als meester in de animatiefilm, was hij daarnaast een veelzijdig kunstenaar. Zo speelde hij theater, maakte installaties, werkte als columnist en cartoonist zeventien jaar lang voor het Haarlems Dagblad en was geroemd om zijn vuurwerkshows. Zijn fotoproject Zeek, over het kleinste kamertje , reisde in een expositie de hele wereld over, en werd onder meer tentoongesteld in het Frans Halsmuseum, het IDFA, in Lissabon en Hiroshima.