Walter František Xaver Anton byl čtvrtým synem z 19 dětí Ferdinanda Dietrichsteina a jeho manželky Marie Alžběty, rozené Eggenberg. Narodil se v září roku 1664. Jako až třetí syn v pořadí se měl stát duchovním. Vystudoval teologii a práva v Salzburgu a stal se kanovníkem v Olomouci a Pasově, ale duchovní služby se nakonec vzdal.

Walter Xaver působil dlouhá léta ve vojenských službách. Účastnil se mnoha úspěšných bitev, které absolvoval pod vedením jednoho z nejlepších vojevůdců té doby, Eugena Savojského. Roku 1697 bojoval u Zenty proti Turkům, v letech 1704–1706 se účastnil válek o španělské dědictví proti Francouzům v bitvách u Höchstädtu a u Turína. Ještě roku 1717 vytáhl proti Turkům a účastnil se dobytí Bělehradu.
U dvora zastával Walter Xaver pouze funkci tajného rady a komorníka císařů Josefa I. i Karla VI. Soustředil se spíš na kariéru zemského úředníka: v letech 1701–1702 byl nejvyšším moravským sudím, 1702–1714 byl moravským zemským komorníkem. Byl také zástupcem hejtmana a prezidentem některých zemských komisí. Na sklonku svého života (roku 1731) získal Řád zlatého rouna.

Roku 1687 se Walter Xaver jako třiadvacetiletý mladík oženil se Zuzanou Liborií Prakšickou ze Zástřizl, dvojnásobnou vdovou, které v době sňatku bylo více než padesát let. Pro takto věkově nevyrovnaný sňatek se pravděpodobně rozhodl hlavně kvůli bohatství své ženy, majitelky panství Boskovice. Manželství Waltera Xavera se Zuzanou Liborií nebylo příliš šťastné, ale netrvalo dlouho. Zuzana Liborie zemřela čtyři roky po svatbě, v dubnu roku 1691.

Roku 1693 se Walter Xaver oženil podruhé, s Karolínou Maxmiliánou ze staré slezské rodiny Pruskovských z Pruskova. Druhé manželství přineslo očekávané potomky – z deseti dětí se dospělosti dožili tři synové a dvě dcery.
Roku 1708 zemřel jeho starší bratr Leopold Ignác a Walter Xaver se ujal správy dietrichsteinského majorátu. Vzhledem k tomu, že Leopold Ignác finanční prostředky rodiny svým marnotratným způsobem života značně přečerpal, snažil se Walter Xaver finanční situaci pokud možno stabilizovat, což mu vyneslo v pozdějších životopisných zmínkách časté nařčení ze skrblictví.

Roku 1717 vypukl v Mikulově velký požár, který zničil část města. Dva roky nato propukl ve městě další požár, jenž tentokrát zasáhl i mikulovský zámek a vládnoucí kníže Walter Xaver musel financovat jeho rozsáhlou přestavbu. Architektonické plány vypracovával Christian Alexandr Oedtl, architekt, který působil dlouhá léta i ve službách knížete Leopolda Ignáce Dietrichsteina. Původně třípatrovou budovu mikulovského zámku změnil architekt při zachování výšky na dvoupatrovou a dosud různorodou fasádu scelil pravidelnými architektonickými detaily do poněkud monotónní masy. Při opravách zámku byly vybudovány nové terasy a sala terrena. Autorem bohaté sochařské výzdoby v interiérech i na nově vzniklém čestném nádvoří byl mladý sochař Ignác Lengelacher. V rámci rekonstrukce byl znovu vybudován Sál předků a vstupní sál, který nově vyzdobil freskami Jan Jiří Werle (1668–1727), autorem fresky v Sále předků byl malíř a umělecký poradce knížete Waltera Xavera i knížete Leopolda Ignáce – Josef Antonín Prenner (1683–1761). Z těchto nepochybně reprezentativních maleb se do dnešní doby dochovala pouze výzdoba saly terreny, vše ostatní zmizelo během požáru roku 1945.

Walter Xaver zemřel v listopadu roku 1738 ve věku 74 let, byl pohřben v dietrichsteinské hrobce v Mikulově. Přes velké stavební a dobročinné výdaje se mu podařilo finanční situaci rodu stabilizovat. Než zemřel, byli naživu dva jeho synové, Walter Xaver proto pro mladšího Jana Leopolda vytvořil sekundogenituru, skládající se z moravských panství Boskovice a Sokolnice (které zakoupil roku 1705).

Zdroje: Dietrichstein. In: Johann Heinrich Zedler. Grosses vollständiges Universal-Lexicon aller Wissenschaten und Künste. Lipsko, Halle 1650-1750.