Ο Παύλος Δερμιτζάκης γεννήθηκε στην Καβάλα στις 29 Ιουνίου 1969. Ξεκίνησε την καριέρα του ως παίκτης από την ερασιτεχνική ομάδα του Βύρωνα Καβάλας, από όπου τον απέκτησε η Καβάλα το 1987, στην οποία αγωνίστηκε ως βασικό στέλεχος για 5 χρόνια (4 στη Β’ και ένα στη Γ’ εθνική), πετυχαίνοντας με τη φανέλα της συνολικά 47 γκολ. Το 1992 μεταγράφηκε από την Καβάλα στον ΠΑΟΚ στον οποίο έμεινε για τρεις περιόδους, μέχρι το 1995, φόρεσε την φανέλα με τα ασπρόμαυρα σε 42 επίσημους αγώνες και σημείωσε 7 τέρματα. Μετά τον ΠΑΟΚ ακολούθησαν ο Αθηναϊκός (1995) 9 συμμετοχές και ένα γκολ, η Καλαμάτα (1996) 13 συμμετοχές και 2 γκολ, ο Εργοτέλης (1996 και 1997) 28 συμμετοχές και 16 τέρματα, ο Παναιγιάλειος (1997) 28 συμμετοχές και 16 γκολ, η Ε.Α.Ρ. (1998) 7 συμμετοχές και 5 γκολ και ο Ατρόμητος Αθηνών το 1999 με 17 συμμετοχές και 9 γκολ, στον οποίο έκλεισε και την ποδοσφαιρική του καριέρα. Σε μια πορεία διάρκειας 13 χρόνων, από το 1987 μέχρι το 2000, σε συνολικά 9 συλλόγους των τριών εθνικών κατηγοριών, ο Παύλος Δερμιτζάκης κατέγραψε 327 συμμετοχές και 106 τέρματα στα επαγγελματικά ποδοσφαιρικά πρωταθλήματα της χώρας μας (Α’ Εθνική: 64 συμμετοχές, 10 γκολ, Β’ Εθνική: 149 συμμετοχές, 38 γκολ, Γ’ Εθνική: 114 συμμετοχές, 58 γκολ) .
Ο Παύλος Δερμιτζάκης, που είναι κάτοχος διπλώματος UEFA Pro, την προπονητική του καριέρα την ξεκίνησε στον Εργοτέλη (Δ’ εθνική) την περίοδο 2001–02 διαδεχόμενος στη θέση αυτή τον Μύρωνα Σηφάκη, καταφέρνοντας να κερδίσει για την ομάδα την άνοδο στην Γ’ Εθνική. Συνέχισε σε μία άλλη ομάδα του Ηρακλείου, τον Ατσαλένιο, τον οποίο επίσης ανέβασε από την Δ’ στην Γ’ Εθνική. Παρά το γεγονός ότι η ομάδα του Ατσαλένιου καθοδηγούμενη από τον Παύλο Δερμιτζάκη πραγματοποίησε πολύ καλές εμφανίσεις στη Γ’ Εθνική (4η θέση το 2005-06, 3η θέση το 2006-07) διατηρώντας μάλιστα το αήττητο στην έδρα του, δεν κατάφερε να προβιβαστεί στη Β’ Εθνική.
Τελικά πέτυχε την άνοδο με τον Διαγόρα Ρόδου από τη Γ’ Εθνική στη Β’ Εθνική την περίοδο 2007-08, διατηρώντας και πάλι το αήττητο της έδρας για την ομάδα της Ρόδου. Συνέχισε στη Β’ Εθνική με τον Διαγόρα (51 αγώνες), όμως στις 30 Νοεμβρίου 2009 παραιτήθηκε από τον πάγκο της ομάδας και τον Ιανουάριο του 2010 ανέλαβε τον ήδη υποβιβασμένο και χωρίς νίκη στη Super League Πανθρακικό (12 αγώνες), αντικαθιστώντας τον Αλμπέρ Καρτιέ και κατάφερε σε σύντομο χρονικό διάστημα να βελτιώσει την ομάδα και να πετύχει τις πρώτες νίκες της στο πρωτάθλημα.
Ανέλαβε ένα μικρό διάστημα το 2010 τον ΠΑΟΚ (12 αγώνες), αλλά απομακρύνθηκε λόγω των τριών συνεχόμενων ηττών από Ξάνθη (εκτός), Άρη (εντός) και Παναθηναϊκό (εκτός).
Τον Ιανουάριο του 2011 ήρθε σε συμφωνία με τη διοίκηση του Αστέρα Τρίπολης (10 αγώνες), όμως η συνεργασία του με τον αρκαδικό σύλλογο λύθηκε έπειτα από πέντε μήνες.
Στις 31 Οκτωβρίου 2012 ανέλαβε εκ νέου την τεχνική ηγεσία του Πανθρακικού (30 αγώνες) στη Super League σε μια δύσκολη καμπή για την ομάδα, η οποία είχε μόλις 6 βαθμούς σε 8 αγωνιστικές, την οδήγησε ωστόσο όχι μόνο στην αποφυγή του υποβιβασμού, αλλά και στην κατάληψη της καλύτερης θέσης στη μέχρι τότε ιστορία της. Κατάφερε μάλιστα να φθάσει μέχρι τα ημιτελικά του Κυπέλλου Ελλάδος όπου και αποκλείστηκε από τον Ολυμπιακό.
Το 2013 είχε ένα πέρασμα από την τεχνική ηγεσία του ΟΦΗ (8 αγώνες), ενώ τον Σεπτέμβριο του 2014 βρέθηκε στον πάγκο του Εργοτέλη (13 αγώνες), του συλλόγου στον οποίο ξεκίνησε την προπονητική του σταδιοδρομία, αποχώρησε όμως τρεις μήνες αργότερα, τον Δεκέμβριο του ίδιου έτους.
Τον Ιανουάριο του 2015 πήγε στη Λαμία (11 αγώνες), θέση από την οποία αποχώρησε στα τέλη Μαρτίου του ίδιου έτους.
Στη συνέχεια δούλεψε την σεζόν 2015-2016 στην Κύπρο στον Ερμή Αραδίππου για δύο αγώνες, σε Καβάλα το διάστημα 2018-2020 (28 αγώνες), Βέροια το διάστημα 2020-2022 (55 αγώνες) και Πανσερραϊκό 2022-2023 (28 αγώνες). Πλέον από το Σάββατο (07/10/2023) είναι προπονητής της ΑΕΛ.
