Город основан в 1154 году князем Юрием Долгоруким в заболоченной долине рекиЯхрома на месте ранее существовавших здесь славянских поселений и назван в честь Всеволода Большое Гнездо (в крещении — Дмитрия, сына Юрия Долгорукого), родившегося в тот год.
«В лето 6663 (от сотворения Мира) родился князю Юрию сын Дмитрей, бе бо тогда в полюдье на реке на Яхроме, и со княгинею и заложи град во имя сына своего и нарече и Дмитров, а сына нарече Всеволодом». Так рассказывает летопись об основании Дмитрова. Другими словами, основатель города Ростово-Суздальский князь Юрий Долгорукий назвал город в честь родившегося у него в 1154 году сына. По обычаю того времени при крещении Всеволод получил второе имя — Дмитрий в честь святого великомученика Дмитрия Солунского, почитаемого на Руси.
В 1181 году упоминается в летописи как один из укреплённых пунктов на окраинеВладимиро-Суздальской земли. Дмитров имел не только стратегическое значение в качестве пограничной крепости, но и экономическое. Отсюда по рекам Яхромеи Сестре шёл водный путь в верховья Волги, по суше город был связан с верховьями Клязьмы, откуда товары могли быть доставлены во Владимир. Однако полностью реализовать себя торговый путь по Яхроме и Сестре смог лишь в XV—XVI веках, связав с Волгой уже не Владимир, а Москву, что было обусловлено по большей части политической нестабильностью в регионе, ликвидированной лишь послеобъединения Руси.
В 1180 году во время войны Святослава Всеволодовича со Всеволодом Большое Гнездо Дмитров был сожжён черниговским князем. Вскоре он оправился от разорения и к 1214 году это уже был большой город с предместьями, и принадлежал Ярославу Всеволодовичу. Тогда к нему подошёл с набранным в Москве войском сын ВсеволодаВладимир. Взять город не удалось, более того, во время отступления неприятеля дмитровчане разбили один из его отрядов.