Han tok doktorgrad på en avhandling om amerikanske evangelikale og satanismepanikk. Dyrendal er en fremtredende forsker og ekspert på satanisme, og har ledet en forskergruppe om dette fagfeltet. Han har skrevet bok om demonforestillinger, vitenskapelige artikler om satanisme, konspirasjonskultur, fagteori og dommedag, samt populærvitenskapelig om beslektede emner. Han har redigert bøker om pseudovitenskap, millenarisme og fundamentalisme. Han blir mye brukt som kommentator i media. I 2019 utgav han sammen med Terje Emberland en kort innføringsbok i til Universitetsforlagets Hva er-serie.