Город основан в 1154 году князем Юрием Долгоруким. Название дано в честь святого великомученика Димитрия Солунского - небесного покровителя сына Юрия Долгорукого Всеволода, родившегося в тот год.
В Борисоглебском монастыре, во время строительства Канала имени Москвы, располагалось управление Дмитлага НКВД, руководившее процессом строительства.
В 1652 году Борисоглебский монастырь указом государя Алексея Михайловича был назначен подмосковной резиденцией Новгородского митрополита Никона, впоследствии Патриарха всероссийского.
Первыми русскими святыми стали единокровные братья Борис и Глеб, убитые своим старшим братом Святополком в погоне за властью. В 1072-м Бориса и Глеба канонизировали, а спустя 934 года в Дмитрове, близ Борисоглебского монастыря, был установлен памятник в их честь. Автор - скульптор, академик, член Президиума Академии художеств РФ Александр Рукавишников.