Unter den abgeschlossenen Forschungsarbeiten verdienen namentlich die Mitwirkung an dem siebenbändigen „Staatsrechts“-Klassiker" von Professor Dr. Dr. h. c. mult. Klaus Stern (ab Bd. IV/1 iVm. Michael Sachs und Johannes Dietlein) sowie die Mitarbeit am Umweltrechtskommentar „Landmann/Rohmer", dem ältesten Werk des C.H. Beck-Verlages, besondere Hervorhebung.

Zahlreiche Studien betreffen das Kommunalrecht. Zu erwähnen ist namentlich die von Professor Dietlein als Gesamtherausgeber betreute Online-Kommentarreihe „BeckOK Kommunalrecht“ mit bislang fünf Einzelbänden für die Länder Bayern, Baden-Württemberg, Niedersachsen, Hessen und Nordrhein-Westfalen. Von Professor Dietlein fortgeführt wird das von Professor Hans-Uwe Erichsen (Uni Münster) im Jahre 1988 begründete „Kommunalrecht des Landes NRW“. Die vollständig neubearbeitete dritte Auflage dieses Standardwerkes erschien im März 2022. Seit 2021 ist Professor Dietlein ferner Mitherausgeber eines Kommentars zum Sparkassengesetz NRW (Engau/Dietlein/Josten).

Großer Nachfrage unter den Studierenden erfreut sich das von Prof. Dietlein und Prof. Johannes Hellermann verfasste Lehrbuch „Öffentliches Recht in Nordrhein-Westfalen" (10. Aufl. 2024), das seit 2009 durch ein begleitendes Klausurenbuch zur Examensvorbereitung ergänzt wird (4. Aufl. 2023).

Auf unterschiedlichsten Vortragsveranstaltungen wird zudem regelmäßig zu aktuellen Fragen der vorgenannten Forschungsgebiete referiert. Im Jahr 2025 hat Prof. Dietlein auf folgenden Vortragsveranstaltungen referiert:

Neben den tradierten Formen der wissenschaftlichen Forschung sowie des Wissenstransfers steht die Mitwirkung an politischen und gesellschaftlichen Diskussionen. In diesem Sinne wird das wissenschaftliche Wirkungsfeld vervollständigt durch die regelmäßige Teilnahme an Parlamentsanhörungen sowie durch vielfältige wissenschaftliche Stellungnahmen zu aktuellen Rechtsfragen und Rechtsentwicklungen.