Yıldırım Demirören, 6 Ekim 1964 tarihinde İnegöl'de doğdu.
İsviçre'deki Leysin American School'da eğitimini tamamlayan Demirören, Demirören Holding'in Yönetim Kurulu Başkanı Erdoğan Demirören'in oğludur.
2000-2002 ve 2002-2004 dönemlerinde BJK Yönetim Kurulu Üyeliği, Asbaşkanlık ve Futbol Şube Sorumluluğu vazifelerinde bulundu.
2004'te başkan Serdar Bilgili'nin görevi bırakmasıyla Beşiktaş Jimnastik Kulübü'nün başkanlığına geçti.
26 Şubat 2012 tarihinde Türkiye Futbol Federasyonu'nun (TFF) 41. Başkanı olarak seçildi.
3 çocuk babası olan Demirören, ileri seviyede İngilizce bilmektedir.