Przez dwa semestry studiował w pracowni Józefa Mehoffera, ale przegrupowanie do 1 pułku ułanów zmusiło go do przerwania nauki. W listopadzie 1918 walczył w szeregach 9 pułku ułanów Małopolskich pod dowództwem Dunin-Borkowskiego. Wojnę ukończył jako rotmistrz, brał udział w wojnie polsko-ukraińskiej i walczył w obronie Lwowa, do rezerwy został przeniesiony w 1921 roku. W rezerwie posiadał przydział do 9 p.uł.. W 1934 roku pozostawał w ewidencji Powiatowej Komendy Uzupełnień Lwów Miasto. Był nadal rotmistrzem rezerwy 9 p.uł. w Trembowli.
W 1919 poślubił Zofię Baltarowicz-Dzielińską. W 1920 Zofia urodziła córkę Kazimierza Danutę Dzielińską. W 1927 powrócił na przerwane studia, naukę kontynuował pod kierunkiem Józefa Mehoffera i Jana Wojnarskiego. Debiutował na wystawie zorganizowanej w 1931 przez Towarzystwo Przyjaciół Sztuk Pięknych, wystawiał również na wernisażu Towarzystwa Artystów Polskich „Sztuka”. Podczas studiów wielokrotnie otrzymywał wyróżnienia i pochwały, Fundusz Kultury Narodowej przyznał Kazimierzowi Dzielińskiemu stypendium. Po ukończeniu nauki w 1932 objął stanowisko kontraktowego Nauczyciela rysunków w Seminarium Nauczycielskim Męskim w Krakowie oraz zajął się tworzeniem, uczestniczył w licznych wystawach i wernisażach.