Η Δήμητρα Μπατζιλή είναι απόφοιτη του Τμήματος Βιολογίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης και κάτοχος μεταπτυχιακού τίτλου σπουδών του Τμήματος Ιατρικής του ΑΠΘ, με γνωστικό αντικείμενο τη Νευροανοσολογία.
Μετά την πρακτική της άσκηση στην KARYO και την αποφοίτησή της από το Πανεπιστήμιο, εντάχθηκε το 2018 στο Τμήμα Κυτταρογενετικής της εταιρείας.
Το 2026 απέκτησε το Ευρωπαϊκό Δίπλωμα Ειδίκευσης στη Μοριακή Κυτταρογενετική, αναγνωρισμένο από την Ευρωπαϊκή Εταιρεία Κυτταρογενετιστών (European Cytogeneticists Association – E.C.A.).