Родился 12 марта 1920 года в городе Владивостоке (Приморский край). Окончил 9 классов школы № 28 и Владивостокский аэроклуб. С 15 декабря 1938 года в рядах Красной Армии. В сентябре 1939 года окончил Читинскую военную авиационную школу лётчиков. Служил младшим лётчиком 168-го РИАП (на Дальнем Востоке). В декабре 1940 года был направлен в 301-й ИАП (ВВС 15-й Армии) младшим лётчиком, с сентября 1941 года - командир звена. С января 1942 года - командир звена 2-го ЗАП (Московский военный округ).

С мая 1942 года младший лейтенант Г. Ф. Дмитрюк на фронтах Великой Отечественной войны в составе 19-го Гвардейского ИАП (7-я Воздушная армия, Карельский фронт). Был командиром звена, а с августа 1942 года - заместителем командира эскадрильи. С августа 1943 года Гвардии старший лейтенант Г. Ф. Дмитрюк - слушатель Липецких курсов усовершенствования командиров эскадрилий. С марта 1944 года - заместитель командира и штурман эскадрильи 19-го ГИАП. С апреля 1944 года Гвардии капитан Г. Ф. Дмитрюк - командир эскадрильи. Участвовал в обороне Мурманска и Заполярья. Всего совершил 206 боевых вылетов на Р-40 "Киттихаук" и Р-39 "Аэрокобра", в 37 воздушных боях сбил лично 8 и в группе 14 самолётов противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 2 ноября 1944 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 4313).

С марта 1946 года был командиром эскадрильи 821-го ИАП (9-я Воздушная армия, Приморский военный округ). С декабря 1946 года - командир эскадрильи, а с июня 1947 года - заместитель командира и штурман эскадрильи 494-го ИАП (190-я ИАД, 9-я Воздушная армия, Приморский ВО). С сентября 1950 года Гвардии майор Г. Ф. Дмитрюк - начальник воздушно-стрелковой службы 190-й ИАД (54-я Воздушная армия, Дальний Восток). С декабря 1951 года - командир 821-го ИАП (190-я ИАД, 54-я Воздушная армия, Дальний Восток).

С 14 января по 18 августа 1952 года Гвардии подполковник Г. Ф. Дмитрюк принимал участие в боевых действий на территории КНДР, в качестве командира 821-го ИАП (190-я ИАД, 64-й ИАК). Совершил 51 боевой вылет, провёл 31 воздушный бой, сбил лично 5 самолётов противника.

С 3 августа 1953 года - слушатель Военно-Воздушной академии (в Монино). С ноября 1956 года Гвардии полковник Г. Ф. Дмитрюк - заместитель командира 27-й ИАД по лётной части (Польша). С сентября 1957 года - командир 131-й ИАД. С апреля 1959 года - 1-й заместитель, с ноября 1960 года - заместитель командира 41-й ИАД (Ленинградский военный округ). С августа 1961 года - командир 303-й ИАД. С августа 1966 года - заместитель командующего ВВС Ленинградского военного округа (с февраля 1968 года - 76-я Воздушная армия) по боевой подготовке и ВУЗам. С августа 1969 года - в распоряжении Главкома ВВС. С 29 ноября 1969 года Гвардии генерал-майор авиации Г. Ф. Дмитрюк - в запасе. Жил в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург). До 1980 года работал начальником сектора ВНИИ радиоаппаратуры. Умер 27 апреля 1982 года. Похоронен на Серафимовском кладбище в Санкт-Петербурге.

Награждён орденами: Ленина (02.11.1944, 14.07.1953), Красного Знамени (19.08.1942, 28.09.1952), Отечественной войны 1-й степени (30.04.1943), Красной Звезды (30.04.1954; медалями, в том числе "За боевые заслуги" (20.06.1949).