Ο Παναθηναϊκός ανακοίνωσε τη συμφωνία του με τον Δημήτρη Λημνιό, τον 25χρονο Έλληνα διεθνή εξτρέμ, ο οποίος θα ενταχθεί στην ομάδα από την 1η Ιανουαρίου 2024 με συμβόλαιο διάρκειας 3,5 ετών. Ο Λημνιός έχει αγωνιστεί στο παρελθόν στην Ελλάδα με τον Ατρόμητο και τον ΠΑΟΚ.
Η ομάδα εξέδωσε ανακοίνωση, στην οποία αναφέρεται: «Έρχεται στον Παναθηναϊκό για να ενισχύσει ενεργά το ελληνικό στοιχείο της ομάδας αλλά και για να δυναμώσει ποιοτικά το ρόστερ του Τριφυλλιού. Ο Λημνιός, όντας ένα απ’ τα μεγαλύτερα ταλέντα που έχει βγάλει το ελληνικό ποδόσφαιρο την τελευταία δεκαετία, πέρασε με επιτυχία απ’ όλες τις βαθμίδες των εθνικών ομάδων, φτάνοντας μέχρι και την εθνική ανδρών, με την οποία έχει καταγράψει 25 συμμετοχές και τρία γκολ».
Στις 9 Ιουνίου 2022, ο Λημνιός υπέστη σοβαρό τραυματισμό στο γόνατο σε αναμέτρηση για το Nations League μεταξύ Ελλάδας και Κύπρου, όπου είχε και σκοράρει. Έπειτα από σκληρή δουλειά και πλήρη αποθεραπεία, επέστρεψε στα γήπεδα τον Φεβρουάριο του 2023, αγωνιζόμενος αρχικά με τη δεύτερη ομάδα της Κολωνίας και στη συνέχεια με την πρώτη ομάδα στη Bundesliga. Επίσης, επέστρεψε στην Εθνική Ελλάδας, αγωνιζόμενος σε φιλική αναμέτρηση με τη Λιθουανία τον Μάρτιο του 2023.