Ο Δημήτρης Βασιλόπουλος διετέλεσε από το 2001 Διευθυντής της Α΄ Νευρολογικής Κλινικής του Πανεπιστημιου Αθηνών στο Αιγινήτειο Νοσοκομείο και η παρουσία του στη θέση αυτή υπήρξε καθοριστική. Κατάφερε την αλλαγή της οργάνωσης της κλινικής, ανά ομάδα νοσημάτων ώστε να διευκολύνεται τόσο το έργο των ιατρών όσο και η παραμονή των ασθενών. Καθιέρωσε επίσης την εφαρμογή σύγχρονων διαγνωστικών και θεραπευτικών μεθοδολογιών (διαγνωστικά- θεραπευτικά πρωτόκολλα). Σε αυτόν επίσης οφείλεται η ριζική χωροταξική αναδιάθρωση που πραγματοποιήθηκε ώστε από νοσοκομείο των αρχών του 20ού αιώνα να αναδειχθεί σε ένα σύγχρονο πανεπιστημιακό νοσοκομείο, διατηρώντας και σεβόμενος τον παραδοσιακό του χαρακτήρα. Επίσης έθεσε τις θεσμικές και οικονομικές βάσεις για την ανέγερση του νέου κτηρίου του Νοσοκομείου, ενώ ίδρυσε Ειδικά Εξωτερικά Ιατρεία σε παράλληλη λειτουργία με τα Τακτικά Εξωτερικά Ιατρεία. Ακόμη ο ρόλος του υπήρξε καθοριστικός στην αλλαγή κατεύθυνσης της κλινικής, με έμφαση στην έρευνα και τη διεθνή προβολή μέσω δημοσιεύσεων. Παράλληλα υπηρέτησε την επιστήμη και την έρευνα και μέσα από την ιδιότητά του ως Αντιπρόεδρος Εφορείας (Δ.Σ.) του Αιγηνίτειου Νοσοκομείου, ως πρώτος Πρόεδρος της Ελληνικής Νευρολογικής Εταιρείας (1987-1992), ως Πρόεδρος του Συνδέσμου Ιατρών Γενετιστών Ελλάδας (1994-1997), ως Γενικός Γραμματέας της Διεθνούς Εταιρείας Ελλήνων Νευροεπιστημόνων (1981-1997), ως Μέλος του Δ.Σ. Της Ελληνικής Εταιρείας Μελέτης της Ιατρικής Εκπαιδεύσεως και ως Μέλος της Διεθνούς Επιτροπής Ινστιτούτου Νευρολογίας και Γενετικής Κύπρου.
Τέλος, μια άλλη πτυχή του χαρακτήρα του αποκαλύπτει ο μεγάλος του θαυμασμός προς το πρόσωπο του Κωνσταντίνου Παλαιολόγου που τον οδήγησε στην μελέτη και συγγραφή του τελευταίου του βιβλίου με τίτλο: «Κωνσταντίνος, ευχών του Θεού πιστός βασιλεύς και αυτοκράτωρ Ρωμαίων, Παλαιολόγος».