L'essentiel de la vie professionnelle de Dominique Païni a été consacré à la diffusion de la culture cinématographique et ses relations avec les autres arts. En 1991, il est nommé directeur de la Cinémathèque française, puis a été appelé à la direction du centre Georges-Pompidou. Parallèlement, il a été le commissaire, en France et en Amérique du Nord, d’expositions d'envergure internationale. Il est aussi l’auteur de livres de référence dans le domaine des relations entre le cinéma et les autres arts.