Aos 15 anos, já estudava a fundo a obra e a discografia de Ernesto Nazareth, sendo este o seu tema de pesquisa de mais longa duração. Em 2001, aos 17 anos, criou na Internet uma lista de discussão chamada “O Malho”, que esteve em atividade por cerca de 10 anos e tratava de assuntos relacionados ao choro e à música da Belle Époque brasileira – transição entre os séculos XIX e XX –, área em que passou a se especializar. Por volta de 2004, conseguiu reunir todas as partituras de Ernesto Nazareth, com base em pesquisas em diversas bibliotecas, acervos particulares e lojas de partituras, catalogando mais de 3.000 gravações comerciais de obras de Nazareth realizadas desde 1902 em diversos países. Destas, conseguiu reunir em sua coleção mais de 2.600 gravações, formando o maior acervo discográfico deste compositor. Também foram reunidos e catalogados livros sobre Nazareth, publicações acadêmicas, vídeos, extensa hemeroteca e gravações não-comerciais.

Passando a ser reconhecido como uma referência no estudo de Ernesto Nazareth, começou a participar, como pesquisador e intérprete, de diversos programas de rádio e de televisão. Em 2005, apresentou um programa radiofônico inteiramente dedicado ao compositor e pianista Aloysio de Alencar Pinto (1911-2007), com quem pôde conversar por telefone diversas vezes durante seus 5 últimos anos de vida. Neste programa, veiculado pela Rádio MEC, com produção de Lauro Gomes, interpretou, com Maria Teresa Madeira, o Sarau de sinhá, peça para piano a 4 mãos de Alencar Pinto. Também colaborou com a Rádio MEC em diversas outras ocasiões, fornecendo a discografia completa e gravações não-comerciais de Guiomar Novaes e Nelson Freire para a elaboração dos ciclos de programas dedicados a estes pianistas. Frequentemente colabora com instituições de ensino, como a Escola de Música de Brasília e a Universidade de Brasília, realizando palestras e recitais didáticos sobre os compositores que pesquisa.

Criou em 2004, juntamente com Wandrei Braga, a página Ernesto Nazareth – Rei do choro, onde apresentava textos históricos e raros sobre o compositor, além de uma seção especial dedicada a Maria Teresa Madeira, em que catalogou mais de 700 concertos da pianista desde 1979, detalhando data, local, nome de cada obra apresentada, compositores e músicos participantes. Em 2007, iniciou uma pesquisa onde se aprofundava nas obras raras e inéditas de Nazareth, a partir da qual produziu a série Músicas raras de Ernesto Nazareth, veiculada na página da Internet Sovaco de Cobra (http://sovacodecobra.uol.com.br/2007/03/ernesto-nazareth-inedito/), para a qual gravou 71 músicas em sua versão original para piano solo. Ainda como resultado desta pesquisa, em 24 de março de 2007 participou do recital intitulado Músicas de Ernesto Nazareth que você nunca ouviu!, organizado pela professora Neusa França no auditório da LBV em Brasília. A partir deste ano, passou a dar aulas particulares de piano, promovendo recitais semestrais com seus alunos e pianistas convidados.

Foi convidado pelo pianista estadunidense Tom McDermott para registrar, em 2008, algumas destas músicas raras de Ernesto Nazareth. Gravou no Rio de Janeiro 14 faixas, vendidas em formato MP3 através da gravadora Choro Music (http://www.choromusic.com.br/mp3part-enraras.htm). Também foi chamado pela pesquisadora Maria Luiza Kfouri para escrever um texto sobre Nazareth para a página Músicos do Brasil na Internet, o que resultou no ensaio As influências pianísticas na obra de Ernesto Nazareth. Ainda em 2008, foi contratado pelo projeto Circuito Nazareth, coordenado por Rosana Lanzelotte, para revisar todas as partituras do compositor, gerando a primeira edição completa de toda a sua obra, com revisão padronizada. A página foi lançada em 2009 no endereço www.ernestonazareth.com.br.

Coordenou em 2011, ao lado de Wandrei Braga, o projeto Acervo Digital Chiquinha Gonzaga (www.chiquinhagonzaga.com.br), que restaurou a obra fundamental da maestrina para piano solo e piano e canto, disponibilizando gratuitamente mais de 300 partituras. Atuou como pianista nos recitais de lançamento no Rio de Janeiro (Instituto Moreira Salles e Escola Villa-Lobos), em São Paulo (Teatro Humboldt e Auditório Ibirapuera) e em Brasília (Auditório da LBV).

A convite do Instituto Moreira Salles, passou a atuar em 2012 na concepção, na pesquisa e na coordenação da página Ernesto Nazareth 150 Anos (www.ernestonazareth150anos.com.br), juntamente com Bia Paes Leme e Paulo Aragão, em preparação para as comemorações do sesquicentenário do compositor, comemorado no ano seguinte. Para este portal da Internet, forneceu sua pesquisa inédita da discografia completa de Nazareth, incluindo mais de 2.600 gravações que agora estão disponíveis para audição online, e extensa bibliografia sobre o compositor. No blog do portal, publicou diversos textos referentes às pesquisas que desenvolve. A página Ernesto Nazareth 150 Anos tem funcionado como uma referência mundial para músicos e pesquisadores interessados na obra do grande compositor e pianista brasileiro, e tem oferecido subsídios para novos CDs e trabalhos acadêmicos lançados nos últimos anos. Em 2013, ano do sesquicentenário, ajudou a sacramentar a parceria entre o pesquisador e biógrafo Luiz Antônio de Almeida e o Instituto Moreira Salles, viabilizando pela primeira vez a publicação (online) da biografia de Nazareth preparada por Luiz Antônio ao longo de quarenta anos.

Costuma ser solicitado por diversos músicos para atuar como consultor de repertório e de informações históricas sobre Nazareth em projetos de gravação ou apresentações ao vivo. Também já foi convidado para escrever o encarte de diversos CDs, entre eles os da caixa com a gravação integral da obra de Ernesto Nazareth, feita pela pianista Maria Teresa Madeira – projeto este em que atuou como consultor desde o início.

Prosseguindo com o resgate de obras de compositores brasileiros, lançou, em 2012, com recursos próprios, o Acervo Digital Marcello Tupynambá (www.marcellotupynamba.com), em parceria com a editora Irmãos Vitale, a família do compositor e o Instituto de Estudos Brasileiros (IEB) da USP, disponibilizando pela primeira vez mais de 230 partituras do compositor paulista, além de sua discografia completa, filmografia, imagens, bibliografia e a letra de todas as suas canções transcritas na íntegra. No ano seguinte, lançou o Acervo Digital Henrique Alves de Mesquita (www.henriquealvesdemesquita.com.br), também com recursos próprios, em parceria com o SESC Partituras, disponibilizando pela primeira vez mais de 50 obras deste importante compositor carioca, além de sua discografia completa, imagens (incluindo raras capas de edições originais de suas partituras), vídeos e a transcrição das letras de suas canções. 

Em março de 2013, foi convidado a participar do simpósio Ernesto Nazareth 150 Anos, no Instituto Moreira Salles, realizado em parceria com a UFRJ e a UniRio, apresentando duas palestras. Nesta ocasião, escreveu o artigo ainda não publicado Novas informações relativas à vida e obra de Ernesto Nazareth obtidas por meio de pesquisa na Hemeroteca Digital Brasileira e comparação de números de chapa de partituras editadas.

Participou em 2014 da concepção e da alimentação do Acervo Digital do Violão Brasileiro (www.violaobrasileiro.com.br), coordenado por Alessandro Soares. No mesmo ano, lançou, juntamente com a musicóloga Sara Cohen (UFRJ), o primeiro volume da Edição crítica da obra completa de Ernesto Nazareth, com minuciosa pesquisa nos manuscritos do compositor e nas primeiras edições de cada obra. Também fez a revisão dos 18 arranjos de obras de Nazareth feitos por Radamés Gnattali para dois pianos, disponibilizados na página Ernesto Nazareth 150 Anos, costurando uma parceria entre Nelly Gnattali, viúva do compositor, e o Instituto Moreira Salles. O lançamento foi marcado por um recital no próprio IMS, com Alexandre Dias e Maria Teresa Madeira, a dois pianos, apresentando a maior parte destes arranjos inéditos. Ainda em 2014, redigiu a carta para a comissão da Unesco que resultou na nomeação dos manuscritos de Ernesto Nazareth, presentes na Biblioteca Nacional, como patrimônio cultural da humanidade, na categoria Memória do Mundo.

Lançou em 2015 mais dois acervos digitais, sempre com recursos próprios, voltados para dois importantes compositores: o Acervo Digital Zequinha de Abreu (www.zequinhadeabreu.com), que apresenta o primeiro catálogo detalhado de sua obra, além de 108 partituras para download, imagens e bibliografia; e o Acervo Digital Eduardo Souto (www.eduardosouto.com.br), que também traz o primeiro catálogo de sua obra, oferecendo para download 209 partituras, além de discografia, imagens e bibliografia. Todas as partituras dos acervos digitais que Alexandre Dias tem montado vêm de inúmeras fontes em que pesquisa, incluindo bibliotecas brasileiras (como a Biblioteca Nacional) e estrangeiras (como a Biblioteca Nacional da França), acervos particulares (a partir de uma extensa rede de colaboradores que mantém por e-mail e redes sociais) e lojas de partitura e leilões online. Futuramente, o pesquisador planeja lançar acervos digitais dedicados a outros compositores brasileiros, como Luciano Gallet, Sinhô, Aloysio de Alencar Pinto, Alexandre Levy e Luiz Levy, entre outros.

Novamente com recursos próprios, lançou na Internet, em agosto de 2015, o Instituto Piano Brasileiro (www.institutopianobrasileiro.com.br), um amplo portal dedicado ao rico universo pianístico brasileiro em suas diversas esferas, com o objetivo de ampliar suas pesquisas. Com este trabalho, Alexandre pretende dar início à primeira tentativa de se catalogar todas as partituras para piano publicadas no Brasil, listando-as por editora e número de chapa, dando prosseguimento ao trabalho da pesquisadora Mercedes Reis Pequeno, pioneira da musicografia brasileira. Estão sendo consultados centenas de catálogos de editoras antigas, além das próprias partituras e anúncios em jornais da época. Serão disponibilizadas para download partituras que estejam em domínio público. Para a inauguração do portal, foi feita uma entrevista especial com o pianista Nelson Freire, gravada em sua residência.

Em outubro de 2015, trabalhou na organização dos manuscritos de Chiquinha Gonzaga, que agora estão disponibilizados pelo Instituto Moreira Salles no endereço fotografia.ims.com.br/partituras/, e em novembro apresentou um recital com 15 músicas de Henrique Alves de Mesquita, no SESC de Brasília, para divulgar o lançamento do acervo digital do compositor (http://www.henriquealvesdemesquita.com.br/).

Em março, abril e maio de 2016, fez pelo Brasil uma breve turnê intitulada Nazareth contemporâneo, com apresentações no Rio de Janeiro (Instituto Moreira Salles), em Brasília (Casa Thomas Jefferson) e em Campinas (Instituto CPFL), apresentando um repertório inédito com músicas encomendadas por ele a compositores nascidos entre as décadas de 1920 e 1980, todas para piano solo e dedicadas a Nazareth: Edino Krieger (Passacalha para Nazareth), Jorge Antunes (Tanguinho do Alexandre), Edmundo Villani-Côrtes (Choro dengoso), Ricardo Tacuchian (Ernesto Nazareth no Cinema Odeon), David Thomas Roberts (Remembrance), Ronaldo Miranda (Aeroflux – Revisitando Nazareth), Tim Rescala (Os devaneios de um entediado Ernesto Nazareth ao tocar num despovoado Cinema Odeon), Fabiano Borges (Estudo nazarethiano nº 5, transcrição de Alexandre Dias para piano solo) e André Mehmari (Passeando com Nazareth). A maior parte das peças foi estreada na presença dos próprios compositores.

No segundo semestre de 2016, prosseguiu com a digitalização do acervo de fitas-rolo e fitas cassete da pianista Neusa França, de quem foi aluno. O acervo consiste em cerca de 50 fitas-rolo e mais de 300 fitas cassete, compreendendo centenas de horas de gravações, feitas por Oswaldo França (marido de Neusa), de concertos ao vivo e saraus na residência da família com diversos músicos das áreas eruditas e populares. O acervo está sendo disponibilizado pelo Instituto Piano Brasileiro, com autorização da família.

Em 2017, intensificou o trabalho de digitalização e catalogação de acervos de partituras, vindo a trabalhar com cinco grandes acervos particulares: o do pianista, compositor e musicólogo Aloysio de Alencar Pinto (1911-2007), o da pianista Maria Helena Bittencourt Neiva (1927-2007), o do tenor e pianista Hermelindo Castello Branco (1922-1996), o da pianista Belkiss Carneiro de Mendonça (1928-2005) e o da pianista Eudóxia de Barros (1937). Neste mesmo ano, divulgou no IPB, para download gratuito, as partituras do compositor Luciano Gallet (em domínio público desde 2002) e do compositor e pianista João de Souza Lima, em parceria com seu filho, Antonio Augusto de Souza Lima, e com a editora Irmãos Vitale.

As pesquisas de Alexandre Dias em acervos de partituras resultaram no descobrimento de várias obras desaparecidas, como, por exemplo: a Ave Maria de Ernesto Nazareth, descoberta dentro de um dos manuscritos presentes na Biblioteca Nacional; Sonatina nº 9, de José Siqueira; Valsa (quase popular), de Fructuoso Vianna; Do tango ao amor, de Pixinguinha (as três últimas no acervo de Aloysio de Alencar Pinto); Suzana, polca de Irineu de Almeida; O retrato, modinha de Henrique Alves de Mesquita (ambas no acervo de Hermelindo Castello Branco); além de um choro inédito de João Pernambuco e uma valsa inédita de Baden Powell (ambos presentes no acervo de fitas-rolo de Neusa França).

Em suas pesquisas, Alexandre Dias também descobriu o registro de nascimento de Pixinguinha, até então desconhecido, que permitiu que se corrigisse a data de nascimento do compositor para 4 de maio, e não 23 de abril. Esta descoberta resultou em uma matéria publicada no jornal O Globo de 29 de novembro de 2016.

Alexandre Dias ganhou de Aloysio de Alencar Pinto cinco discos de 78 rotações contendo gravações de músicas de Nazareth: três deles trazem Jacob do Bandolim executando os tanguinhos Odeon, Tenebroso e Nenê e as valsas Saudade, Faceira e Confidências; nos outros dois, o próprio Nazareth aparece ao piano executando suas composições. O disco com Apanhei-te cavaquinho e Escovado, gravado em setembro de 1930, foi lançado comercialmente em dezembro daquele ano pela Odeon, mas o disco de prova que traz Nazareth executando seus tangos Nenê e Turuna nunca chegou a ser lançado, constituindo-se portanto numa raridade. Em março de 2015, estes cinco discos foram doados ao Instituto Moreira Salles por Alexandre Dias, com a anuência de Georges Mirault, filho de Aloysio de Alencar Pinto. Os discos foram digitalizados pela equipe do IMS e as gravações estão disponíveis para audição no portal Ernesto Nazareth 150 Anos (www.ernestonazareth150anos.com.br).