Его карьера началась с сотрудничества с юным саксофонистом Арчи Шеппом, когда Диксону было 37 лет (1962 год). В 1964 г. он организовал 1-ый фестиваль фри-джаза «Октябрьская революция в джазе» («October revolution in jazz») и основал «Гильдию джазовых композиторов» («Jazz Composers Guild»). 1-ый альбом «Intents And Purposes» вышел в 1967 г. Он включал в себя два огромных произведения: «Metamorphoses 1962—1966» (октябрь 1966) для тентета (труба, тромбон, альт, кларнет, британский рожок, виолончель, два баса, барабаны и тарелки) и «Voices» (январь 1967) для квинтета (труба, кларнет, виолончель, бас и барабаны). Стиль Билла Диксона предвосхитил возникновение «Ассоциации для Продвижения Творческих Музыкантов» (AACM) и предшествовал «чикагской школе» нового джазового искусства.
Большая часть произведений Диксона 70-х годов стали известны публике только в 80-е. Например, «Considerations» (1980), включающий четыре широких сочинения: «Orchestra Piece» (январь 1972), «Sequences» (январь 1972), «Pages» (июнь 1975) и «Places And Things» (сентябрь 1976). Всего, до конца 90-х, выпустил более 10 альбомов. В 2001 г. выходит альбом «Odyssey», который включал в себя приемущественно соло для духовых инструментов периода 1970—1992 гг., весь альбом «Collection», импровизации и дуэт с клавишником Лесли Уинстоном.
В 1981 году Диксон стал одним из четырёх музыкантов (совместно с Сесилом Тэйлором, Полом Блеем и Арчи Шеппом), чьи интервью и выступления вошли в документальный кинофильм Рона Мэнна о фри-джазе «Imagine the Sound».
С 1968 по 1996 годы — доктор музыки в Институте Беннингтон, штат Вермонт.