В это время в связи с окончанием строительства Дмитровского собора из Солуни (Фессалоник) во Владимир были присланы фрагмент покрова мощей Димитрия, а также доска от его гроба с образом святого (эта доска с поздней живописью Кирилла Уланова находится сейчас в иконостасе Успенского собора Московского Кремля).

Икона из Дмитрова, вероятнее всего, исполнена по заказу владимирского князя вскоре после этих событий и служила храмовым образом какой-то древней, не дошедшей до нас городской церкви. Оттуда она впоследствии была перенесена в Успенский собор города Дмитрова, где находилась в приделе Дмитрия Солунского.

Изображение Димитрия на троне сохраняет и традиционный смысл прославления подвига мученика, причем здесь эта тема получает дополнительную богослужебную интерпретацию. Так, поверх подушек трона, на котором восседает святой, положен белый плат, напоминающий покров, который полагался на престоле в православных храмах. Таким образом, мученик на престоле символически уподобляется Святым Дарам (Телу и Крови Христовым), а его мученический подвиг — жертвенному служению Христа.

Икона сильно пострадала от позднейших переделок: нижние части трона и фигуры святого имеют множество чинок разного времени, а спинка фона, фигура летящего ангела с венцом и фон исполнены по новому левкасу в XVI–XVIII веках.
К первоначальной живописи относятся: Спас в облаках в верхнем левом углу; в изображении Дмитрия — голова, торс, правая рука с мечом левая рука до локтя, синий плащ и тельник, фрагменты зеленых штанов и ноги до ступней.