Né à Lier (Belgique), Koen Dieltiens a depuis son plus jeune âge suivi des cours de piano, d'orgue et de flûte à bec. Il obtient ses Diplômes Supérieurs au Conservatoire d'Anvers et jouera dans l'Antwerps Blokfluit Consort pendant plus de 20 ans. Il se produit régulièrement avec La Petite Bande de Kuijken, ou avec Herreweghe, Van Immerseel et Jacobs. Il joue aussi avec Huelgas et Currende, et a réalisé de nombreux enregistrements avec tous ces ensembles. Il est également professeur à l'Institut Lemmens de Louvain et organiste aux orgues historiques de Sint Walburga à Bruges.