Дидерик Хагемейер начал хоккейную карьеру в клубе «Тилбург Трепперс», дебютировав в Эредивизи в возрасте 16 лет. После завоевания титула чемпиона Голландии 2007 года Дидерик два года выступал за «Трай-Сити Шторм», клуб хоккейной лиги США. В 2009 году вернулся в Нидерланды, подписав контракт с командой «Эйндховен Кемпханен». Спустя год вернулся в «Тилбург». В период с 2011 по 2013 был капитаном команды. В 2014 году завоевал приз Франс-Хенрикс Покал, как самый ценный игрок чемпионата.
Хагемейер выступал за сборную Голландии на юниорских (2005, 2006) и молодёжных чемпионатах мира (2006, 2007, 2008). За взрослую сборную выступает с 2007 года. В первом дивизионе чемпионата мира 2012 года занял третье место среди бомбардиров турнира по системе гол+пас.