Après des études de violon au Conservatoire National de Région de Versailles, Sylvain Dieudonné intègre en 1988 le CNSMDP où il obtient six Premiers Prix : Harmonie, Contrepoint, Fugue, Orchestration, Analyse et enfin Direction de chœur grégorien qui devient rapidement sa spécialité. Il approfondit l’étude du chant grégorien à l’abbaye Saint- Pierre de Solesmes. Enfin, depuis quelques années, il s’est spécialisé dans la vièle médiévale à archet.

Nommé en 1994 chef de chœur à la Maîtrise Notre-Dame de Paris, il a en charge le Département de musique médiévale : pédagogie, recherche, concerts à Notre-Dame de Paris et enfin liturgie avec la messe grégorienne qu’il dirige chaque semaine, offrant à ce répertoire continuité et permanence dans la première cathédrale de France. Dans le cadre de la saison de concerts à Notre-Dame de Paris, il prend également en charge la programmation artistique pour la musique médiévale. Sylvain Dieudonné conjugue son activité de chef de chœur et de pédagogue à celle de chercheur. Une grande partie de ses travaux est consacrée à l’étude de manuscrits, où une place de choix est réservée au répertoire de l’Ecole de Notre-Dame. Il réalise un important travail de restitution d’œuvres qui prennent place non seulement dans les programmes des concerts qu’il dirige tant à Notre-Dame de Paris que partout en France et à l’étranger, mais aussi dans les enregistrements discographiques qu’il dirige.