Seine Ausbildung absolvierte D. an der Technischen Hochschule bzw. der Technischen Universität in Berlin sowie an der Durham University School for Town and Country Planning in Großbritannien. 1942 zum Militärdienst eingezogen und bis 1946 in Kriegsgefangenschaft, beendete er 1947/48 sein Studium und war von 1949 bis 1955 als Architekt in der Bauverwaltung des Landes Berlin tätig. Es folgten Jahre der freiberuflichen Arbeit - anfangs als Maler, dann als Architekt -, bevor er sich von 1960 bis 1966 erneut in den Dienst des Landes Berlin als Senatsbaudirektor stellte. Danach arbeitete er wieder als freier Architekt. Von 1963 bis 1970 lehrte er als Professor an der Technischen Universität Berlin. Er ist der Architekt des Neubaus der Akademie der Künste am Hanseatenweg, deren Bau 1960 fertiggestellt wurde, 1961 baute er das Edinburgh-House (Deutschland-Haus (ehem.) und Edinburgh-House (ehem.)), am Theodor-Heuss-Platz, 1966 die Mensa der Technischen Universitä in der Hardenbergstraße, 1969 bis 1971 das Ku-Damm-Eck, Kurfürstendamm/Ecke Joachimstaler Straße, und 1971 Wohnbauten an der Heestraße. Er schuf das Hammarskjöld-Denkmal am gleichnamigen Platz. Darüber hinaus war er am Bau der Kongresshalle (heute Haus der Kulturen der Welt, Mitte) und an der Bebauung des Mehringplatzes (Friedrichshain-Kreuzberg) beteiligt. Er leitete den Bau des Märkischen Viertels in Reinickendorf (1963 und 1970). 1967 baute er das Brücke-Museum Berlin sowie die Büro- und Verwaltungsgebäude An der Urania (Mitte).Zum Mitglied der Akademie der Künste Berlin wurde er 1961 gewählt und übte von 1967 bis 1971 die Funktion des Direktors der Abteilung Baukunst aus. Von 1971 bis zu seinem Tode war er in Nachfolge Boris Blachers (1903-1975) Präsident der Akademie der Künste Berlin. Sein Grab befindet sich auf dem Landeseigenen Friedhof Heerstraße, Trakehner Allee 1. Der Werner-Düttmann-Platz in (Friedrichhain-Kreuzberg) erinnert an D.