Francesco Dillon a à son actif une brillante carrière internationale caractérisée par l'originalité et la variété du répertoire exploré. Son intense activité de soliste et de chambriste le conduit à se produire sur des scènes prestigieuses (Scala de Milan, Konzerthaus de Vienne, Muziekgebouw d'Amsterdam, Philharmonie de Berlin, Herkulessaal de Munich, Laeiszhalle de Hambourg, Jordan Hall de Boston, Teatro Colon de Buenos Aires).

Il a obtenu son diplôme sous la direction d'Andrea Nannoni à Florence, et s'est spécialisé auprès d'Anner Bijlsma, Mario Brunello, David Geringas et Mstislav Rostropovich. Il a également étudié la composition avec Salvatore Sciarrino. En 1993, il a été l'un des fondateurs du Quartetto Prometeo, un ensemble de musique de chambre de renommée internationale, lauréat de nombreux prix (Printemps de Prague, ARD Munich, Bordeaux), qui s'est vu décerner le "Lion d'argent" pour l'ensemble de ses réalisations lors de la Biennale de musique de Venise en 2012.

Francesco Dillon est également membre permanent de l'ensemble Alter Ego, avec lequel il est régulièrement invité dans les grands festivals de musique contemporaine du monde entier. Sa passion pour la musique de chambre l'a amené à se produire avec des interprètes tels qu’ Irvine Arditti, Mario Brunello, Giuliano Carmignola, Piero Farulli, David Geringas, Veronika Hagen, Alexander Lonquich, Enrico Pace, Jean-Guihen Queyras et Stefano Scodanibbio.

Il a enregistré pour les labels SONY, ECM, Kairos, Ricordi, Stradivarius, Die Schachtel, Mode et Touch. Il a créé Variazioni de Salvatore Sciarrino, prestation récompensée par le Diapason d'or, et Ballata de Giacinto Scelsi, tous deux avec l'Orchestra Nazionale della RAI. En duo avec le pianiste Emanuele Torquati, il a enregistré trois CD de raretés de Schumann, l'intégrale des œuvres pour violoncelle de Franz Liszt et, en 2018, un CD monographique des œuvres pour violoncelle de Scelsi.