Laut Meldeblatt wohnte Oswald Dieterich bzw. seine Eltern seit 1908 in Darmstadt. Das Adressbuch der Stadt Darmstadt verzeichnet Oswald Dieterich erstmals 1935 als "Dieterich, Oswald, Assistenz-Arzt, Landgraf-Georgs-Straße 100". Dies war die Anschrift des Diakonissen-Elisabethenstifts, an dem zu dieser Zeit auch Helmut Erckmann als Assistenzarzt tätig war.

Dieterich hatte am 18. August 1934 seine medizinische Dissertation mit dem Thema "Klinisch-statistisches zur Symptomatologie, Therapie und Prognose der Lageveränderungen der Gebärmutter in der Frühschwangerschaft" in Gießen vorgelegt.

Im Jahr 1936 hatte er sich wohl schon selbständig gemacht, denn nun betrieb er eine Praxis im Fiedlerweg 3. Die Adressbücher von 1940 bis 1949 verzeichnen ihn nun Im Emser 13, wo auch sein Vater, der Lehrer i. R. Ludwig Dieterich im eigenen Haus wohnte. Laut Meldeblatt war er als praktischer Arzt und Lungenfürsorgearzt tätig.

Oswald Dieterich war verheiratet und hatte zwei Kinder. Er war erst 1941 der NSDAP beigetreten und auch Mitglied des NSAeB und des NSV. Das Entnazifizierungsverfahren stufte ihn als Mitläufer ein und verurteilte ihn zu einer Sühneleistung von 2.000 Reichsmark.

Dieterich starb am 28. Februar 1948.