Peter Dejans studierte am Königlichen Konservatorium in Brüssel und am Lemmens-Institut in Leuven bei Erik Van Nevel, wo er einen ersten Preis in Chorleitung erhielt. Er besuchte Meisterkurse bei Frieder Bernius. Während seines Jurastudiums an der KU Leuven leitete er den Leuvener Universitätschor und gründete 1989 das Vokalensemble Musa Horti. Von 1995 bis 1997 war er auch Dirigent der Cappella Antwerpen. 1998 war er einer der Gründer des Mitarbeiterchors der KU Leuven, der Capella Academica, dessen erster Dirigent er war. Von 1999 bis 2009 leitete er auch die Cappella Concinite. Als Gastdirigent arbeitete er bereits mit vielen Ensembles, darunter dem Vlaams Radio Koor.

Peter ist Direktor des Orpheus Institute (Gent), das er 1996 mitgegründet hat. Dieses Institut organisiert fortgeschrittene Studien und Doktorandenausbildungen für vielversprechende Musiker. 2022 erhielt er die Ehrendoktorwürde (Freiburg, Deutschland) für seinen herausragenden Beitrag zur internationalen Entwicklung der künstlerischen Forschung in der Musik.