Σπούδασε γλυπτική στο Σχολείο των Τεχνών της Αθήνας (τη μετέπειτα Ανωτάτη Σχολή Καλών Τεχνών) με δάσκαλο τον Γεώργιο Βρούτο. Το 1903 έλαβε την Αβερώφειο υποτροφία για να συνεχίσει τις σπουδές του στο Μόναχο. Τον επόμενο χρόνο, μετακόμισε στο Παρίσι, όπου σπούδασε στην Ακαδημία της Γκραντ Σωμιέρ (Académie de la Grande Chaumière) και στη Σχολή Καλών Τεχνών (École des Beaux-Arts).[7] Το 1905 άνοιξε δικό του εργαστήριο στο Παρίσι, ενώ αργότερα άνοιξε και δεύτερο εργαστήριο στο Λονδίνο.
Παντρεύτηκε πρώτη φορά με πολιτικό γάμο τη Γαλλίδα Ανζέλ Μοντέιγ (Angele Monteil) το 1908, αλλά ο γάμος αυτός κατέληξε στο διαζύγιο το 1927. Το 1928 παντρεύτηκε στο Παρίσι, με ορθόδοξο γάμο, τη Σόνια Δ. Μαριέττη.
Συμμετείχε στους Ολυμπιακούς Αγώνες του 1924 στο Παρίσι, όχι σε αθλητικό αγώνισμα αλλά στη γλυπτική, αφού το πρόγραμμα των αγώνων περιελάμβανε και καλλιτεχνικούς αγώνες[8]. Το έργο του Ο δισκοβόλος (Discobole Finlandais) κέρδισε το χρυσό μετάλλιο. Το έργο αυτό σήμερα βρίσκεται στη Νέα Υόρκη[9], ενώ αντίγραφό του βρίσκεται στην Αθήνα, απέναντι από το Παναθηναϊκό Στάδιο.
Το 1930 επέστρεψε στην Αθήνα και, με παρέμβαση του Ελευθέριου Βενιζέλου, διορίστηκε πρώτος διευθυντής της Ανωτάτης Σχολής Καλών Τεχνών και καθηγητής της γλυπτικής, θέση που διατήρησε έως το θάνατό του. Σ' αυτόν οφείλεται η ίδρυση των πρώτων παραρτημάτων της Σχολής στους Δελφούς, την Ύδρα και τη Μύκονο, ενώ με δική του πρωτοβουλία πραγματοποιήθηκε η ελληνική συμμετοχή στην 20ή Μπιενάλε της Βενετίας το 1936[10].
Συνεργάστηκε επίσης με τους καλλιτέχνες Φωκίωνα Ρώκ και Θωμά Θωμόπουλο για το μνημείο του Αγνώστου Στρατιώτου στην Πλατεία Συντάγματος της Αθήνας (1932). Το 1936 εκλέχτηκε τακτικό μέλος της Ακαδημίας Αθηνών και το 1937 τιμήθηκε με το Εθνικό Αριστείο Γραμμάτων και Τεχνών. Το 1938 συμμετείχε στην Πανελλήνια Έκθεση.
Οι προτομές και τα άλλα δημόσια μνημεία που δημιούργησε ο Δημητριάδης χαρακτηρίζονται ως έργα ρεαλιστικά και δεν διαφέρουν σημαντικά από άλλα έργα της εποχής του. Ωστόσο, το υπόλοιπο έργο του Δημητριάδη, το ιδιωτικό, είναι πολύ επηρεασμένο από το έργο του γάλλου γλύπτη Αύγουστου Ροντέν[7] ως προς την επιλογή και την απόδοση των θεμάτων του. Στο ιδιωτικό του έργο, ο Δημητριάδης έδωσε έμφαση στην κίνηση και το στιγμιαίο και επεξεργάσθηκε την ανθρώπινη ανατομία σε βαθμό που να την κάνει αλληγορικό σύμβολο κατά τα πρότυπα του Ροντέν. Τέτοια έργα του ήταν Οι νικημένοι της ζωής (1905–1914), πολυπρόσωπη εικονογραφική σύνθεση με δώδεκα παραστάσεις που ο γλύπτης δεν ολοκλήρωσε εξαιτίας της κήρυξης του Α΄ Παγκοσμίου Πολέμου, ο Γυναικείος κορμός (1920, Εθνική Πινακοθήκη, έργο 505) και η Χορεύτρια (1920, Εθνική Πινακοθήκη, έργο 1888).
Ζέττα Αντωνοπούλου: Τα γλυπτά της Αθήνας. Υπαίθρια γλυπτική 1834-2004, Ποταμός, 2003
Στα άδυτα της Εθνικής Πινακοθήκης. Άγνωστοι θησαυροί από τις συλλογές της, Εθνική Πινακοθήκη-Μουσείο Αλεξάνδρου Σούτζου, Αθήνα 2011
Τώνια Γιαννουδάκη: Υπαίθρια γλυπτά του δήμου Αθηναίων 1832-1922, μεταπτυχιακή εργασία, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Τμήμα Αρχαιολογίας και Ιστορίας της Τέχνης, Θεσσαλονίκη 1994 ρου Σούτζου, Αθήνα 2011
Τώνια Γιαννουδάκη: Εθνική Γλυπτοθήκη. Μόνιμη συλλογή, Εθνική Πινακοθήκη-Μουσείο Αλεξάνδρου Σούτζου, Αθήνα 2006
Αντωνία Γιαννουδάκη: Εθνική Πινακοθήκη και Μουσείο Αλεξάνδρου Σούτζου, Ίδρυμα Ευριπίδη Κουτλίδη. Η συλλογή νεοελληνικής γλυπτικής και η ιστορία της 1900-2006 (διδακτορική διατριβή), Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Τμήμα Ιστορίας και Αρχαιολογίας, Τομέας Ιστορίας της Τέχνης, Θεσσαλονίκη 2009 (http://ikee.lib.auth.gr/record/115849) (7/5/2015)