1952-től 58-ig a Honvéd Képzőművész Szakkörbe járt; 1958-63 között a Magyar Képzőművészeti Főiskolán folytatta tanulmányait. A festő szakon Pap Gyula, a grafikai szakon Ék Sándor volt a mestere. 1959-től 63-ig Szentendre támogatta ösztöndíjjal. Főiskolai éveinek meghatározó élménye Pogány Frigyes előadásaihoz fűződik. Mestereinek Vajda Lajost, Gadányi Jenőt, Barcsay Jenőt tekinti. 1963-68 között részt vett a Zuglói Kör munkájában, 1963-tól 68-ig tagja volt a Fiatal Művészek Stúdiójának. 1960-ban moszkvai és leningrádi útján ismerte meg a modern művészet klasszikusait (Picasso, Matisse stb.), 1967-es brüsszeli és párizsi tartózkodásakor a kortárs művészetet (Appel, Bacon, Giacometti, Vasarely, J. R. Soto stb.). Nagy hatással volt rá Ben Nicholson. 1968-ban két hetet töltött a macedóniai Prilep művésztelepén egy kolostorban. 1971-től rendszeresen készít szobrokat. 1974-es műcsarnoki kiállítása óta vásárolják műveit a neves magángyűjtők. 1975-ben részt vett a nagyatádi művésztelep munkájában. 1990-ben lett a Magyar Képzőművészeti Főiskola címzetes egyetemi tanára, 1991 óta a Magyar Művészeti Akadémia tagja.

Díjai. 1974: IV. Országos Kisplasztikai B., Pécs, I. díj; 1978: IV. Budapesti Nemzetközi Kisplasztikai Kiállítás, a Fővárosi Tanács különdíja; 1985: Munkácsy-díj; 1987: Szentendre város Pro Urbe díja; 1990: kiváló művész; 1991: a Művészeti Alap képzőművészeti nagydíja; 1993: Kossuth-díj; 2001: Kölcsey Ferenc millenniumi-díj.

Munkásságát Nagy Ildikó a következőképpen jellemzi: „Művészete a szentendrei festészet klasszikus hagyományainak (Vajda, Barcsay) szerves folytatása. Első képei – tájak, figurák – lírai hangvételűek, az érzékeny festőiség a látványt emlékké, látomássá transzponálja bennük (Ketten, 1964; Két nő, 1965). Ezt a festői nyelvet részben a képtémák jellegzetes szentendrei motívumai – házfalak, sikátorok, padlásablakok, provinciális barokk kőkeretek, korpuszok, bádogkeresztek, céhjelvények – jellemzik. Műveinek szerkezetessége felerősödik, színviláguk redukálódik (szürke, szürkéskék, fekete, fojtott barna). Kialakul a jellegzetes, kettéosztott kép, melyen a kis változtatással megjelenő azonos elemek időbeli egymásutániságot sugallnak (Héttől hét harmincig, 1966, MNG). Kerüli a mélység ábrázolását, a teret a síkok merész vágásával és a színkontrasztokkal érzékelteti. A képtémákat sorozatokban bontja ki (Mások az ablakaink I–IV, 1967). Az apró vonalkázással kialakított, szálkás háttér bizonytalan, kicsit misztikus mélységi hatást ad, ebbe ágyazza bele a figurákat vagy a tárgyakat (Feljegyzések egy kolostorban I–VIII, 1968, Ferenczy M., Szentendre). 1968-tól képeinek fő motívuma az idolként megjelenő emberi alak, a test arányait és körvonalait követő bábu (Csend I–VI, 1968). Ez a figura vagy árnyéka, lenyomata, minden képen és mindenfajta közegben megjelenik, kolostorfaltól a világűrig, és megteremti művészetének évtizedeken át tartó páratlanul szuggesztív kohézióját. Az a feszültség, amely a figura és a tér, az organikus forma és a geometrikus szerkezet, a logikus és az ösztönös alakítás között megteremtődik, a véges és a végtelen, az ember és a világ viszonyává transzponálódik. A Csend sorozat logikus következménye, hogy a figura valóságosan is kilép a térbe. A térrétegek először a plasztikus festmény irányába mozdulnak el (Ember és ház, 1969, MNG), majd 1971-től készülnek festett fa és bronz plasztikái (Menyasszony, ikon fa, 1971; Minden értelmetlenül meghalt ember emlékére, fa, 1972). A megtalált műfajokat, formarendet és motívumokat mélyíti el a hetvenes évek folyamán a jelszerű művészet irányába (Jel II, 1973). A háttér szálkás rasztere nyújtott oválisok zuhogó ornamentikájává alakul, a bábu átlós elhelyezése, perspektivikus ábrázolása áttöri az intim környezet határait. Ekkor kerül a legközelebb a hűvös, geometrikus absztrakcióhoz (Kék dombormű, 1972; A beprogramozott, 1974; Leválás, 1979). Ezekkel párhuzamosan készülnek azok a bensőséges, gyakran nosztalgikus hangulatú művek, amelyeket valamilyen külső motiváció (ovális keret, arany képráma) determinál (Családi fénykép a 22. századból, 1972; Dualizmus, 1978). Művészetének újabb fordulata a nyolcvanas évek közepén következik be. A változást már az 1983-as Szárnyas oltár is jelzi, a Tantrikus képek (1985) pedig nyilvánvalóvá teszik. A képek nyers erotikája meglepő puritán művészetében, de ez a mindent átható pánerotika nem az öröm kifejezése. A szenvedély a szenvedéssel olvad egybe. Megváltozik festésmódja is: szaggatott ecsetvonások, erős színek lesznek jellemzőek. A bábu forma új helyzetekbe kerül (Lehajló bábu, 1989; Leszbikus éjszaka, 1989), és új vonásként megjelenik képein a groteszk. Ez a hangvétel jellemzi az Albumban kiadott montázsait is (1993). A korai képek keresztmotívuma új összefüggésben tér vissza (INRI-variációk), és minden műfajban – grafikától az emlékműig – fő téma lesz a Golgota.”

Egyéni kiállítások. 1965: Mednyánszky Terem, Bp.; 1966: M. H., Szentendre; 1968: G. René Süss, Amszterdam; 1969: Ferenczy M., Szentendre; 1972: Modern Képtár, Pécs; 1973: Egyetem G., Debrecen; 1974: Műcsarnok, Bp.; 1975: Uitz Terem, Dunaújváros; 1976: Megyei M. K., Veszprém; 1979: Az én holográfom, MNG; IKM, Székesfehérvár; 1980: Helyőrségi Művelődési Otthon, Nagyatád; 1981: Krakkó; Varsó; 1984: Műcsarnok, Győr; 1986: Újpest G., Bp.; 1992: Ernst M., Bp.; 1994: Barcsay Iskola G., Szentendre; Rajzok, Szentendrei Képtár.

Csoportos kiállítások. 1957-től vesz részt a szentendrei tárlatokon. 1964-67 között évente: FKS; 1963, 1973: II., VII. Országos Grafikai B., Miskolc; 1966: Kortárs Magyar Grafika, Bologna; Pesaro; 1969: Magyar művészet, Kunstforening, Oslo; 1970: Moderne Ungarische Kunst, Stadtische G., Würzburg; 1971: 100 Jahre Kunst in Ungarn, M. am Ostwall, Dortmund; 1976: V. Országos Kisplasztikai B., Pécs; Szentendrei művészet 1976, MNG; 1977: Képek, szobrok 30 év magyar művészetéből, BTM; 1978: IV. Budapesti Nemzetközi Kisplasztikai Kiállítás, Műcsarnok, Bp.; 1983: Művészeti szimpóziumok eredményei I., Szobrászat, Műcsarnok, Bp.; 1984: Ten Hungarian Artists 1920–1984., Hungarian Art Center, New York; 1987: Zeitgenössische Bildende Kunst aus Ungarn, G. der Künstler, München; 1989: Emlékmű 1956 vértanúinak a 301-es parcellában, Budapest G.; 1990: SZETA-kiállítás, MNG; 1991: Hatvanas évek. Új törekvések a magyar képzőművészetben, MNG; 1993: Zuglói kör 1958–1969, No. 5 G., Bp.; 1998: Modern magyar művészet a Kolozsváry-gyűjteményben, Műcsarnok, Bp.

Munkái az alábbi közgyűjteményeket gazdagítják. Albertina (Bécs), Déri M. (Debrecen), Faszobrászati Alkotótelep (Nagyatád), Ferenczy M. (Szentendre), Fővárosi Képtár (Budapest), Hatvany Lajos M. (Hatvan), Herman Ottó M. (Miskolc), Janus Pannonius M. (Pécs), Magyar Nemzeti Galéria, Szombathelyi Képtár, Xantus János M. (Győr), Meum (Prilep). Köztéri művek. Festett fadombormű (1970–72, Tatabánya, MSZMP Komárom Megyei Bizottsága, Oktatási Igazgatóság); pannó (1979, Bp., KSH Számítástechnikai Központ); fadombormű (1981–82, Bp., Hotel Stadion); Minden értelmetlenül meghalt ember emlékére (1990, Győr, Nádorvárosi temető); Golgota (1956-os emlékmű, 1993, Győr, városközpont).

A művészetét méltató legfontosabb írások. NAGY I.: Deim Pál kiállítása a Mednyánszky-teremben, MŰV, 1965/8; PERNECZKY G.: Nincs uborkaszezon, ÉS, 1969. augusztus 9.; TÖLGYESI J.: Deim Pál festőművész kiállítása Szentendrén, 1969, Magyar Építőművészet, 1970/3; PETÉNYI K.: Deim Pál festészete, Jelenkor, 1972/12; NÉMETH L.: Elmélkedés a térről. Gondolatok Deim Pál művészetéről, MŰV, 1975/1; FRANK J.: Szóra bírt műtermek, Bp., 1975; S. NAGY K.: Deim Pál, Bp. 1977; CSAPÓ GY.: Művészek, műhelyek, Bp., 1978; ILLYÉS M.: Artificial Paradise. Pál Deim’s Light Pictures, NHQ, 1980/77, Spring; NAGY I.: A csend és a hallgatás között, MŰV, 1980/1; KOLOZSVÁRY M.: A csendtől az „erotikáig”. Deim Pál legújabb képeiről, MŰV, 1988/7; ROZGONYI I.: Szentendre útján kevés kitérővel, in: Párbeszéd művekkel, Bp., 1988; ANDRÁSI G.: A Zuglói Kör (1958–1968), Ars Hungarica, 1991/1; KOLOZSVÁRY M.: Deim Pál, Bp., 1992; WEHNER T.: A végtelen sejtések birodalma. Deim Pál gyűjteményes kiállítása, Kritika, 1992/11; SZAKOLCZAY L.: A montázs mint önirónia. Deim Pál: Album, Kortárs, 1994/11; KMML, 1999. Film: Golgota 1956 (MTV, B. Farkas Tamás).