Проф. Георги Димитров е роден на 19 април 1904 г. в гр. Белоградчик в семейство на учители – Ангелина и Димитър Петрови, които отделят голямо внимание на музикалната самодейност в града и го ориентират още в детските му години към музиката, ангажирайки Обретен Евстатиев и Димитър Попов /виж отделна статия/ в обучението му по цигулка, но той, повлиян и от тях, прави и първите си композиторски опити. Родовият му корен е от с. Салаш. Учи, заедно с Тодор Кръчков /виж отделна статия/, и завършва Педагогическото училище в Лом през 1922 г. Под ръководството на учителя си по музика Белчо Белчев става първи цигулар на градския оркестър, но се включва активно и в дейността на социалдемократическата политическа дейност и подготовката на антифашисткото въстание през 1923 г. След неуспеха на въстанието е политически емигрант в Румъния, където за кратко продължава музикалното си образование, а по-късно емигрира в Полша. През 1929 г. завършва учителския отдел на Варшавската консерватория и специализира в класа по композиция на проф. Карл Шикорски. Учи цигулка при Тадеуш Охлевски и хорово дирижиране при Казуро и Грегор Фителберг. Учителства в гр. Груец и посещава музиколожкия отдел на Варшавския държавен университет. Във Варшава ръководи български студентски хор „Христо Ботев“, а заедно с полския композитор Винфрид Мачеевски основава и ръководи и Голям славянски хор в полската столица.
Завръща се в България през 1938 г. и е назначен за инспектор по музика при Министерството на народната просвета. През периода 1940 – 1948 г. е артистичен секретар на Софийската опера. От 1948 г. до 1958 г. е директор на Дирекция музикално творчество и изпълнителско изкуство. Основател и диригент е на Камерен мъжки хор /1939-1943/, с който участва ежеседмично в програмата на Радио София. Ръководи и работническия хор „Георги Кирков“ /1945-1949/ и е главен редактор на списанията „Хорово дело /1945-1948/ и „Българска музика“ /1953-1954/.
Той е автор на музиката на два национални химна на НРБ – „Републико наша, здравей“ /1947-1950/ и „Българио мила, земя на герои“ /1951-1964/. От 1949 г. до смъртта си се грижи непрекъснато за Видинския хор „Боян Чонос“, на когото посвещава и своята сюита „Бързодумка“.
От 1962 г. Георги Димитров е професор по хорово дирижиране в ДМА “Панчо Владигеров“.
Пише кантати и сюити, хорови и солови песни, хармонизации на български и чужди народни и масови песни. Много от авторските му произведения са се утвърдили като класика и трайно са навлезли в репертоара на българските и чужди хорове. По-значими музикални творби са: кантатата „Възпев на Родината“, хоровите песни – „Цъфнало е кокиче“, „Лика прилика“, „Дюлгерска скоропоговорка“, „Сяла малка мома“, „Умрял Джерман“, „Поминувам, заминувам“, „Гълъбите гукат в близката гора“, „Пролет моя, моя бяла пролет“, „Отвънка ухае на люляк“, „Синигерова сватба“, „Коза и пелин“, „Дядо и мечка“, „Конче водя мамо“, „Коледни песни“, „Шуми лесът“, „Вият се облаци черни“, „Бяла приказка“, детските песни – „Бели гълъби“, „Дремчо на лагер“ и мн. др.
Автор е и на много учебници и статии, съставител е на сборници с песни и музикални произведения. Особено ценна за специалистите е книгата му „Беседи по въпроси на хоровото изкуство“ /1974/.
През 1976 г. излиза монографията за него и творчеството му „Композиторът Георги Димитров“ от Агапия Баларева, а през 1981 г. и книгата на Богдан Морфов „Възпев на Родината…..“.
Носител е на много държавни награди и отличия – “ За граждански заслуги“ /1946/, „Димитровска награда“ /1949/, ордените „Червено знаме на труда“ /1947, 1959/, „Кавалерски орден на възродена Полша“ /1950/, „Девети септември 1944 г.“- I ст. /1955/, „Св.св. Кирил и Методий“ – I ст. /1960/, „Народна Република България“- I ст. /1964/, „Герой на социалистическия труд“ /1969/, „Георги Димитров“ /1974/ и званията Заслужил артист /1963/ и Народен артист /1967/.
Негова съпруга е известната българска художничка Люба Паликарова /1906-1999/, а техен син е изкуствоведът проф. Димитър Георгиев Димитров /1939-2009/ /виж отделна статия/.
Проф. Георги Димитров е почетен гражданин на Видин от 1969 г., както и на много други градове в страната. От 1982 г. Международният майски хоров фестивал – Варна носи името „Проф. Георги Димитров“.
Умира на 12 март 1979 г. в София.