В декабре 2016 года Дмитриева арестовали по анонимному доносу и обвинили в изготовлении детской порнографии. 5 апреля 2018 года Петрозаводский городской суд полностью оправдал его по этой статье, но приговорил к 2,5 годам ограничения свободы по статье о хранении оружия. 14 июня 2018 года Верховный суд Карелии, удовлетворив жалобу прокуратуры, отменил оправдательный приговор и направил дело Дмитриева на новое рассмотрение. Историка арестовали по подозрению в сексуальном насилии над приемной дочерью.
Чем занимался историк Юрий Дмитриев
Дмитриев известен как составитель и издатель книг о жертвах политических репрессий 1930-1940-х годов в Карелии и материалов по истории строительства Беломорканала. Именно он обнаружил места массовых захоронений жертв репрессий в Сандармохе и Красном бору. Близкие и некоторые коллеги историка считают, что преследование связано с его работой по поиску мест захоронений жертв массовых репрессий.
14 июня 2020 года лауреаты Нобелевской премии по литературе Светлана Алексиевич и Герта Мюллер, а также лауреат Гонкуровской премии Джонатан Литтелл обратились к комиссару Совета Европы по правам человека Дунье Миятович с открытым письмом в поддержку Дмитриева.