Koray Değirmenci, lisans eğitimini 1999 yılında ODTÜ Sosyoloji Bölümü’nde, yüksek lisans eğitimini 2001 yılında Bilkent Üniversitesi Siyaset Bilimi Bölümü’nde tamamladı. 2008 yılında ODTÜ Sosyoloji Bölümü’nden “Turkish World Music: Multiple Fusions and Authenticities” başlıklı teziyle doktora derecesini aldı. 2004–2005 yıllarında University of Massachusetts Amherst Sosyoloji Bölümü’nde araştırma görevlisi olarak çalıştı. 2016 yılında Amsterdam Üniversitesi Centre for Globalisation Studies bünyesinde, Hollanda’daki ikinci kuşak Türk göçmenlerin müzik pratikleri üzerine altı aylık bir doktora sonrası araştırma yürüttü.

Başlıca araştırma alanları müzik, fotoğraf ve kent sosyolojisidir. Çalışmaları The World of Music, Turkish Studies, International Review of the Aesthetics and Sociology of Music, Philosophy of Photography, South African Journal of Philosophy ve Toplum ve Bilim gibi akademik dergilerde; Made in Turkey: Studies in Popular Music, Aesthetic Dimension of Visual Culture ve Handbook of Image Studies gibi derleme kitaplarda yayımlandı. İlk kitabı Creating Global Music in Turkey, 2013 yılında Lexington Books tarafından; ikinci kitabı Fotoğrafın İmgeleri: Temsil, Gerçeklik ve Dijital Çağda Fotoğraf ise 2016 yılında Doğu Kitabevi tarafından yayımlandı.

Müziğin toplumsal anlamlarına ve kültürel yapılarla ilişkisine yönelik akademik çalışmalarının yanı sıra, atölyesinde tanbur ve klasik gitar yapımını sürdürmektedir.