Wirtschaftliche Bedeutung erlangte die Stadt besonders ab der zweiten Hälfte des 15. bis Ende des 16. Jahrhunderts. Dmitrow entwickelte sich dank seiner günstigen Lage im Flusssystem um Moskau zum wichtigen Handelszentrum und zu einer der größten Städte der Moskauer Reiches, hatte jedoch während der Zeit der Wirren zu leiden. Nach der Gründung von St. Petersburg 1703 erlebte Dmitrow einen weiteren Aufschwung, denn die Stadt war Knotenpunkt am Wasserweg zwischen Moskau und St. Petersburg. Auf Anweisung Katharinas II. wurde Dmitrow 1788 zum Bistum ernannt. Während des Russlandfeldzugs 1812 wurde Dmitrow von französischen Truppen belagert.