Родился в с. Борское Борского района Куйбышевской области в семье служащих.
В 1933 г. его родители с двумя сыновьями переехали в Курск.
После окончания 7 классов (1939), Дмитриев поступил в Воронежский строительный техникум на специальность «промышленное и гражданское строительство», закончил второй курс на «отлично», переведён на третий, но начавшаяся Великая Отечественная война (1941-1945) нарушила все планы.
Когда фашисты оккупировали Курск, начался массовый угон молодёжи в Германию. Дмитриев попал в концлагерь в г. Гамбург, где над заключёнными проводились медицинские опыты. Об этом факте он не писал в своих автобиографиях, понимая, что никакие объяснения о том, что он сумел бежать из концлагеря, что нашлись незнакомые добросердечные люди в Германии и Польше, которые дали возможность юноше вернуться на Родину, не помогут ему избежать концлагеря в своей стране.
Все переживания, связанные с концлагерем, с теми зверствами, которым подвергались невинные люди, Дмитриев отразил в скульптуре «Бухенвальд» (1947).
Это гордо поднятая голова старика с развевающимися волосами. Изможденное лицо испещрено морщинами, а в умных строгих глазах застыла боль.
Добравшись до Курска после освобождения города от немецко-фашистских захватчиков, в марте 1943 г. устроился чертёжником в Управление Главного городского архитектора Курского горсовета, где проработал до июня 1945 г., параллельно (в 1944) окончил Курскую заочную среднюю школу с аттестатом отличника.
В городе шло восстановление разрушенных войной зданий и строительство новых, и Дмитриев с утра до позднего вечера занят на стройках.
В августе 1945 г. вступил во Всероссийский Кооперативный Союз Работников Изобразительных Искусств «Всекохудожник» по специальности скульптор.
В это время его замечательные способности к лепке замечены главным архитектором города А. Г. Шуклиным который напутствовал Дмитриева: «Скульптура твоё настоящее призвание».
Лепил он в свободное от работы время, лепил с натуры и с фотографий, бюсты товарищей, родных, знакомых.
В 1945 г. впервые на выставке произведений скульпторов Курского отделения Союза художников он представил свои работы «Девушка в пилотке», «Голова партизана», бюст А. С. Пушкина, полуфигуру «За Родину». Эти работы получили хорошие оценки жюри и посетителей выставки.
Портрет «Мать», выполненный из мрамора, находится и поныне в Курском областном краеведческом музее.
С конца 1940-х гг. до середины 1950-х гг. Дмитриев работал, в трестах «Курскстрой» и «Горжилкоммунстрой» скульптором-бригадиром по архитектурному оформлению фасадов и интерьеров зданий в городе и Курской области.
Под его руководством выполнялись лепные работы: розетки, капители, плафоны в здании УВД (1945–1947).
В качестве скульптора-соавтора Дмитриев участвовал в работе по лепке, формовке, отливке государственного герба СССР на фронтоне Курского областного Дома Советов и всех архитектурных фасадных деталей этого здания, барельефов Ленина и Сталина.
Его скульптуры установлены в Областном драматическом театре (ныне — филармония), в кинотеатре им. Щепкина — бюст актёра (1947–1949).
Большой вклад внёс Дмитриев в увековечение памяти нашего народа о Великой Отечественной войне (1941-1945).
Одно из лучших произведений Дмитриева — бюст Героя Советского Союза полковника С. Н. Перекальского, экспонировавшийся в Москве на выставке, посвящённой 30-летию Советской Армии в 1948 г. (сейчас находится в здании гарнизонного Дома офицеров в музее Курской битвы).
В здании «Дома книги» лепные работы дополнены бюстами Чернышевского, Белинского; барельефы И. П. Павлова, И. И. Мечникова, С. П. Боткина, Н. И. Пирогова на фасаде Курского государственного медицинского университета (1951–1955); бюсты писателя А. Гайдара во Льгове (1973).
В честь земляка Н. Д. Псурцева Дмитриев изваял мемориальную доску, которая установлена на здании Дома связи в 1982 г.
В каждом районе Курской области есть место, увековечивающее подвиг советского народа в Великой Отечественной войне (1941-1945), которое всегда включает мемориальную доску с именами погибших. Технология изготовления этих досок разработана Дмитриевым.
Скончался в Курске. Похоронен на Северном кладбище.