Estudió sociología en las universidades de Stanford y París. Ha impartido docencia en Stanford, Jerusalem, Los Ángeles y Oslo. Profesor de sociología de los medios en el Institut d'Etudes Politiques de París y director de investigaciones del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS). Profesor visitante de la Annenberg School of Communication de la Universidad de Pennsylvania. Miembro del American Film Institute. Participa en el programa "Changing Media, Changing Europe" de la European Science Foundation.
El trabajo académico de Dayan se orienta hacia el estudio de las audiencias y la tipología de los públicos, medios y rituales de representación política, construcción de la realidad a través del cine, valores de agenda, etcétera.
Entre sus libros: The Tutor-Code of Classical Cinema (1974); Western graffiti: Jeux d'images et programmation du spectateur dans "La Chevauchèe fantastique" de John Ford(1983); Media Events: The Live Broadcasting of History (1992); La télévision cérémonielle: Anthropologie et histoire en direct (1996); À chacun son 11 septembre? (2002); (dir.), La terreur Spectacle. Terrorisme et Télévision, dir. (2006); Televisao, Das Audiencias aos Publicos, con Jose Carlos Abrantes, dirs. (2006); Media Events. The Live Broadcasting of History, con Elihu Katz (2007). En lengua española se ha editado En busca del público: recepción, televisión, medios, Barcelona, Gedisa, 1997.