Az orosz utánpótlás válogatottakban meghatározó játékos volt, 2011-ben ifjusági Európa-bajnokságot nyert, egy évvel később az ifjúsági világbajnokságon ezüstérmes lett. 2013-ban a junior Európa-bajnokságot megnyerték, a döntőben a magyar válogatottat legyőzve, amelynek All-star csapatába Dmitrijevát is beválasztották. A 2014-es junior világbajnokságon ezüstérmes lett és ismét tagja lett a torna All-star csapatának. 2014 decemberében részt vett élete első felnőtt válogatott világversenyén, a magyar-horvát rendezésű Európa-bajnokságon, de ott a csoportból nem sikerült továbbjutniuk.