Dijk groeide op in zijn geboorteplaats Oldenzijl in het noorden van de provincie Groningen en volgde middelbaar onderwijs aan Het Hogeland College in Warffum. Vanaf zijn achttiende woonde hij in de stad Groningen, waar hij sociologie studeerde. In september 2010 werd hij namens de SP gemeenteraadslid in Groningen, nadat oudgediende Peter Verschuren terugtrad als raadslid. In januari 2013 volgde Dijk Eelco Eikenaar op als voorzitter van de SP-fractie in de Groningse raad.[1] In Groningen maakte hij zich onder andere sterk voor huurders in slechte woonomstandigheden.[2]
Naast zijn raadswerk was Dijk als scholingsmedewerker en (landelijk) campagneleider in dienst van de SP. Hij is tevens lid van het partijbestuur.[3] Bij de Tweede Kamerverkiezingen 2021 stond hij als tiende geplaatst op de kandidatenlijst. Doordat de partij negen zetels haalde, werd hij net niet gekozen. In april 2023 kwam hij alsnog in de Kamer, als opvolger van Maarten Hijink die vanwege privéomstandigheden vertrok uit het parlement.[4] Dijk is namens zijn fractie woordvoerder op het beleidsterrein zorg.