Αν και – όπως λέγεται – ο Διονύσης Παπαγιαννόπουλος είχε μεγάλη αδυναμία στο γυναικείο φύλο, δεν παντρεύτηκε ποτέ και δεν απέκτησε παιδιά.
Όταν οι φίλοι και οι γνωστοί του τον ρωτούσαν γιατί δεν παντρεύτηκε με καμία από τις συντρόφους του, εκείνος απαντούσε: «Εγώ ροχαλίζω πολύ, ποια γυναίκα θα με ανεχτεί;». Όταν τον ρώτησε ο Αλέκος Σακελάριος, εκείνος απάντησε: «Εγώ να παντρευτώ; Δεν πάω να πνιγώ καλύτερα;».
Υπήρξε ωστόσο μια γυναίκα που δεν κατάφερε να την κατακτήσει αν και ήταν πολύ ερωτευμένος μαζί της. Ήταν η Άννα Καλουτά, η ξανθιά γαλανομάτα ηθοποιός της επιθεώρησης. Ο λόγος που ο έρωτας του Παπαγιαννόπουλου έμεινε ανεκπλήρωτος ήταν ότι η όμορφη πρωταγωνίστρια διατηρούσε δεσμό με τον Λάμπρο Κωνσταντάρα. Οι άνθρωποι που τον έζησαν θυμούνται πως η απόρριψη της ηθοποιού του στοίχισε και για αρκετό καιρό κλείστηκε στον εαυτό του.
Ο ηθοποιός πέθανε αιφνιδίως στις 13 Απριλίου του 1984, σε ηλικία 72 ετών. Συγκεκριμένα, ήταν Μεγάλη Τρίτη του 1984, όταν ο Διονύσης Παπαγιαννόπουλος βρέθηκε νεκρός στο σπίτι του. Είχε πεθάνει από ανακοπή καρδιάς τέσσερις ημέρες νωρίτερα, στις 13 Απριλίου. Η είδηση του μοναχικού θανάτου του τόσο αγαπημένου ηθοποιού που είχε φτάσει στο απόγειο της δημοτικότητας του χάρη στο τηλεοπτικό «Λούνα Παρκ» λίγα χρόνια νωρίτερα, είχε συγκλονίσει την κοινή γνώμη.
Δείτε τη φωτογραφία του από τις αρχές της δεκαετίας του ’60: