Jednak w połowie sezonu, 31 stycznia 2013 roku przeszedł za 150 tysięcy € do Panathinaikosu Ateny występującego w Superleague.
Już barwach nowego zespołu uplasował się z drużyną na 6. pozycji. Jednak jego klub nie otrzymał licencji na grę w europejskich pucharach.
W następnym sezonie zajął z zespołem 4. miejsce, które dawało szansę gry w barażach o miejsce w eliminacjach do Ligi Mistrzów. W barażach jego drużyna zajęła 1. pozycji, dzięki czemu mogła zagrać w tych eliminacjach. Mecze III rundy kwalifikacyjnej do Ligi Mistrzów odbyły się 30 lipca i 5 sierpnia 2014 roku. Tanasis Dinas w pierwszym meczu ze Standardem Liège na wyjeździe całe spotkanie oglądał z ławki rezerwowych. W meczu rewanżowym na własnym boisku zagrał podczas ostatnich 24 minut spotkania, jednak jego drużyna przegrała 1–2. Panathinaikos przegrał ten dwumecz i ostatecznie pożegnał się z tymi rozgrywkami.
W 2014 roku zdobył z Panathinaikosem Puchar Grecji. W 2015 przeszedł do Platania.