Российский императорский флот
Обучался на медицинском факультете Московского университета и в 1859 году успешно окончив его получил звание лекаря. Поступил в Российский императорский флот, отслужил положенный срок в качестве корабельного врача, находился на борту в дальних плаваниях, в том числе в Атлантике. Выйдя в отставку, Дмитриев возвратился в Москву и поступил в клинику С. П. Боткина. К 1867 году его здоровье ухудшилось и по рекомендации С. П. Боткина он переехал в Ялту, в город, который для Дмитриева стал местом проживания.