В 1919 г. при отделе народного образования по инициативе местной интеллигенции был открыт Дмитриевский музей родиноведения. Первым его директором был А. Ф. Вангенгейм – инспектор отдела народного образования, впоследствии ставший организатором и первым руководителем гидрометеорологической службы СССР. В архивной справке указано, что «музей помещается в здании, бывшем епархиального ведомства, где помещалась церковно-приходская школа и квартиры причта». Двухэтажное каменное здание было построено купцом Н. И. Хоботовым.
В годы Великой Отечественной войны музей не успели эвакуировать. В его залах расположились немецкие солдаты. Документы, книги, археологические находки – все было выброшено и сожжено; уникальные вещи были разграблены. В 1946 г. музей восстановлен и открыт для посетителей. Его директором был назначен известный детский писатель М. М. Горбовцев. Работая в музее, в 1948 г. на Всесоюзном конкурсе на лучшую детскую книгу он получил третью премию за повесть «Мишкино детство». В 1999 г. музею присвоено имя его основателя А. Ф. Вангенгейма; в 2010 г. он стал филиалом Курского областного краеведческого музея.
Фонды музея насчитывают около 25 000 единиц хранения; его экспозиционная площадь составляет 215 кв. м. В экспозиции музея отражена история Дмитриевского края с XII в. до настоящего времени. В музее широко представлена история становления Дмитриева от маленького села до крупного города Курской губернии начала XX в. Важное место в экспозиции занимают материалы о Прилепской мануфактуре, где бесчинствовала помещица О. Брискорн, история Дерюгинского сахарного завода, владельцем которого был Великий князь Михаил Романов. Особое место занимает экспозиция, посвященная партизанскому движению – в годы Великой Отечественной войны Дмитриев стал краем партизанской славы. Гордостью музея является раздел космонавтики, где представлены экспонаты, подаренные космонавтами в результате содружества Дмитриева и Звездного городка.
В музее представлены живописные работы известного русского художника А. М. Любимова – ученика И. Е. Репина. Дмитриевцы гордятся своими земляками: художниками: А. М. Любимовым, С. С. Боймом; певцом И. Н. Суржиковым, учеными: А. Ф. Вангенгеймом, П. А. Минаковым, Д. С. Соловьевым, В. Г. Родиным; политическими и религиозными деятелями: А. Н. Волжиным, Н. С. Хрущевым, Феофаном. На дмитриевской земле творили – музыканты братья Виельгорские, писатели М. М. Горбовцев, Ю. П. Герман.
