Ο Δημήτρης Λημνιός αποτέλεσε την πρώτη χειμερινή μεταγραφή του Παναθηναϊκού, επιστρέφοντας στην Ελλάδα ύστερα από τριάμισι χρόνια στο εξωτερικό. Το καλοκαίρι του 2020 η Κολωνία τον απέκτησε από τον ΠΑΟΚ αντί 3,3 εκατ. ευρώ, ενώ το καλοκαίρι του 2021 παραχωρήθηκε με δανεισμό στην ολλανδική Τβέντε. Με 33 συμμετοχές, οκτώ γκολ και δύο ασίστ ήταν ένας απ’ τους πολυτιμότερους της ομάδας του. Ωστόσο σε μια από τις καλύτερες περιόδους της καριέρας του στάθηκε ιδιαίτερα άτυχος. Στις 9 Ιουνίου 2022, στο τελευταίο λεπτό του αγώνα για το Nations League μεταξύ της εθνικής Ελλάδας και της Κύπρου, τραυματίστηκε σοβαρά στο γόνατο. Εδώ κι ένα χρόνο έχει αποθεραπευτεί πλήρως και επανεμφανίστηκε στην εθνική μας, καθώς έπαιξε τον Μάρτιο του 2023 στο φιλικό με τη Λιθουανία. Ο Λημνιός φέτος έχει αγωνιστεί μόλις μία φορά και δεν έχει ρυθμό. Στους «πράσινους» υπέγραψε συμβόλαιο τριάμισι ετών και στην ουσία επιδιώκει να κάνει επανεκκίνηση στην καριέρα του.