È nato in una famiglia di artisti il 6 Settembre del 1969. Primo di tre fratelli altrettanto talentosi, alla sua famiglia non ci volle molto per rendersi conto delle sue grandi capacità artistiche. Ancora giovanissimo, DiTerlizzi era già affascinato dal fantastico, dal magico, dalle fate, tutte cose che hanno contribuito allo sviluppo sua fervida immaginazione.
DiTerlizzi è cresciuto nel sud della Florida tra le palme e il cielo azzurro tutto l'anno. Pur essendo amante della natura e della vita all'aria aperta, amava però anche disegnare, scrivere e realizzare dei piccoli libri. Da bambino ha conosciuto i lavori di Norman Rockwell, Arthur Rackham, Dr. Suess, Roald Dahl e Jim Henson, dai quali ha tratto ispirazione e che lo hanno fortemente influenzato dal punto di vista creativo. Con l'aiuto dei suoi familiari e degli insegnati, DiTerlizzi ha potuto coltivare il proprio talento e dare sfogo alle sue naturali inclinazioni artistiche. In college, ha perfezionato la tecnica presso la Florida School of the Arts e, in seguito, presso l'Art Institute of Fort Lauderdale, dove ha conseguito il diploma in Graphic Design nel 1992.
Dopo la scuola d'arte, il giovane artista ha cominciato a lavorare come illustratore freelance per la TSR's Dungeons & Dragons che realizza giochi di ruolo. Ha continuato nel campo delle illustrazioni dei giochi fino agli anni Novanta, contribuendo alla realizzazione di giochi come Planescape, Changeling e Magic the Gathering, ritagliandosi un posto nel campo dell'arte fantasy.
Dopo sette anni di successi in questo campo, DiTerlizzi ha cominciato a creare libri per ragazzi.
Con la pubblicazione nel 2000 di Jimmy Zangwow's OutofthisWorld Moon Pie Adventure (Simon & Schuster Books for Young Readers), ha coronato il sogno coltivato fin da bambino di scrivere ed illustrare un libro suo. A Jimmy Zangwow, molto lodato dai critici, ha fatto seguito, l'anno successivo, Ted (Simon & Schuster Books for Young Readers), per il quale è stato altrettanto lodato ed ha ottenuto vari riconoscimenti, compreso lo Zena Sutherland Award nel 2002. Ha poi realizzato il libro horror per bambini tratto dalla celebre poesia di Mary Howitt The Spider and the Fly (Simon & Schuster Books for Young Readers, 2002), che nel 2003 gli ha valso il Caldecott Honor e l'inclusione tra i bestseller consigliati dal New York Times.
Nel tentativo di portare il mondo del fantasy ai bambini, DiTerlizzi e la sua amica e autrice Holly Black hanno realizzato Spiderwick  Le Cronache. Nel 2003 la Simon & Schuster Children's Publishing ha lanciato la serie che ha subito ottenuto un grande successo. Le avventure di Simon, Jared, e Mallory Grace in un mondo di fate, trolls e folletti hanno da allora continuano ad appassionare bambini ed adulti.
Spiderwick è stato pubblicato in tutto il mondo e tradotto in oltre 30 lingue. Il 2005 Ha visto la pubblicazione della Arthur Spiderwick's Field Guide to the Fantastical World Around You, che rappresenta il culmine massimo della passione di DiTerlizzi per il mondo del fantasy e del suo amore per la letteratura per ragazzi.
DiTerlizzi vive e lavora nella parte ovest del Massachusetts con sua moglie (e manager) Angela, e il loro cucciolo, Goblin. Il suo ultimo libro illustrato, G is for One Gzonk ( uscito per la Simon & Schuster Books for Young Readers nel 2006) non solo è un sussidiario un po' pazzo, ma anche un omaggio alle storie dell'ultimo Dr. Seuss, che ha ispirato un ragazzino della florida Florida facendogli sognare di diventare un giorno l'autore di libri per bambini.