Heliodoro Dols pertenece a la CX promoción de la Escuela de Arquitectura de Madrid, de la que también forman parte Fernando Higueras, Curro Inza y Luis Peña Ganchegui, entre otros. Arquitectos formados a la sombra del racionalismo de Alejandro de la Sota y deslumbrados por la personalidad de Francisco Javier Saénz de Oíza, irrumpen en el panorama arquitectónico español en pleno organicismo madrileño.
Comienza su carrera profesional en Madrid, junto al ingeniero y artista Fernando Delapuente Rodríguez. En 1965 obtiene el Premio Nacional de Arquitectura en colaboración con el pintor y escultor Antonio López. Entre sus obras destaca la fábrica de embutidos Postigo en Segovia, proyecto realizado junto a Curro Inza, quien se encargará en solitario de la dirección de obra; el Santuario de Torreciudad en Huesca, su obra más conocida y uno de los ejemplos más significativos de la arquitectura sacra española del siglo XX; las viviendas El Carmen en Logroño; el Colegio Mayor Peñalba en Zaragoza y la ordenación del entorno y viviendas en la Plaza de San Bruno de Zaragoza. Su obra pone de manifiesto una cultura de lo orgánico y un interés por el lugar con antecedentes en la obra de Frank Lloyd Wright.
Dols ha conseguido un sello propio en sus edificios que hace que su arquitectura sea reconocible y diferente. Deja una herencia de arquitectura moderna, amable, sincera y madura. Una arquitectura auténtica, legítima y honesta, con una imagen dominante que dota de unidad y naturalidad al proyecto, trascendiendo cualquier convención.