Archivate le esperienza nelle categorie giovanili, dal 2012 al 2014 Dylan Groenewegen gareggia come dilettante nel Cyclingteam De Rijke, formazione Continental, condizione che gli permette di partecipare sia alle gare riservate agli Under-23 che a quelle professionistiche dei Circuiti continentali. Nel 2012 vince due corse dilettantistiche nei Paesi Bassi, la Omloop van de Schermer e la Parel van de Veluwe, e partecipa ai Campionati europei di Goes. Ottiene inoltre buoni piazzamenti in prove riservate ai professionisti, inserite nello UCI Europe Tour, giungendo nono alla Dutch Food Valley Classic e alla Omloop van het Houtland, terzo al Münsterland Giro, vinto da Marcel Kittel, e quarto alla Nationale Sluitingsprijs.