В 1863 году снова выступил конкурентом на большую золотую медаль, но, вместе с тринадцатью другими молодыми художниками отказался от исполнения предложенной им программы и, выйдя из Академии со званием классного художника 2-й степени, участвовал в учреждении Санкт-Петербургской артели художников, членом которой состоял до 1871 года.
В 1871 году Дмитриев-Оренбургский отправился на казённый счёт за границу, сроком на три года; провёл их, главным образом, в Дюссельдорфе, где пользовался советами знаменитых Беньямина Вотье[нем.] и Людвига Кнауса. Затем надолго поселился в Париже (около 10 лет), где стал одним из главных участников в учреждении местного «Общества русских художников»; выставлял свои картины в годичных салонах, лишь изредка присылая их в Санкт-Петербург, и исполнял рисунки для русских и французских иллюстрированных изданий.
В Париже произошёл переход его от жанровой к батальной живописи, причиной которого было получение Высочайшего заказа на несколько картин на сюжеты из Русско-турецкой войны 1877—1878 годов. За две из них («Бой на Систовских высотах конвоя императора Александра II» и «Въезд императора в город Плоэшты») Академия присудила ему в 1883 году звание профессора батальной живописи. Чтобы иметь все необходимые пособия и удобства при исполнении дальнейших картин той же серии, он возвратился в 1885 году на постоянное жительство в Санкт-Петербург. За несколько лет он написал свыше 30 картин, которые были размещены в Помпеевской галерее Зимнего дворца, великокняжеских дворцах и у частных любителей живописи[2]. В Петербурге он открыл рисовальный класс.
Кроме картин он сделал много рисунков для различных иллюстрированных изданий, а также иллюстрации на сюжеты из произведений Пушкина, Некрасова, Тургенева[2].
↑Описан и воспр. в изд.: Гольдштейн С. Н. Иван Николаевич Крамской : жизнь и творчество. — М. : Искусство, 1965. — С. 54, 67, 379. — (Русские художники. Монографии). — OCLC7262671.
Гуренович М. А. Атрибуция «Портрета девочки» кисти Н. Д. Дмитриева-Оренбургского из частного собрания / Гуренович Мария Александровна (Гос. Рус. музей) // Проблемы атрибуции произведений искусства : сборник материалов Всероссийской научной конференции памяти Л. Н. Целищевой, 17, 18, 19 октября 2022 года / Министерство культуры РФ, Научно-иссл. музей при Рос. акад. художеств ; научный редактор: В.-И. Т. Богдан. — СПб. : НИМ РАХ, 2022. — С. 77–83. — 351 с. : ил., портр. — 500 экз. — ISBN 978-5-6048601-8-2.
Матафонов В. С. Николай Дмитриевич Дмитриев-Оренбургский / В. С. Матафонов // Русское искусство : очерки о жизни и творчестве художников. Вторая половина XIX века : в 2 т. / под ред. А. И. Леонова. — М. : Искусство, 1962. — Т. 1. — С. 103–114. — 692 с., 17 л. ил. : ил. — 20 000 экз. — OCLC71538004.
Шестимиров А. А. Забытые имена : Русская живопись XIX века / Александр Шестимиров. — М. : Белый город, 2004. — С. 160–167. — 479 с. : ил., цв. ил. — (Энциклопедия мирового искусства). — 3000 экз. — ISBN 5-7793-0832-2. — OCLC315220468.
Собрания произведений
Гудыменко Ю. Ю. Русская живопись XIX века : каталог коллекции / Ю. Ю. Гудыменко; Государственный Эрмитаж. — СПб. : Издательство Государственного Эрмитажа, 2017. — С. 144–148. — 422, [1] с. : ил., цв. ил., портр., факс. — Кат. 190–192. — 1500 экз. — ISBN 978-5-93572-737-6. — OCLC1028992426.
Живопись второй половины XIX века : А — М : [каталог / авт.-сост. Я. В. Брук ; авт. вступ. ст. Л. И. Иовлева; отв. ред. Л. И. Иовлева]. — М. : Красная площадь, 2001. — С. 236. — 527 с. : ил., цв. ил. + 28 см.. — (Государственная Третьяковская галерея : каталог собрания. Живопись XVIII–XX веков ; т. 4, кн. 1). — Кат. 519. — ISBN 5-900743-56-X. — OCLC773947243.
Живопись. Вторая половина XIX века : А — И : каталог / Авт.-сост.: Лада Вихорева и др; Авт. вступ. ст. Григорий Голдовский; авт.-сост. биогр. и кат. сведений: Надежда Большакова и др. — СПб. : Palace Editions, 2014. — С. 138–140. — 178, [6] с. : ил., цв. ил., портр. — (Государственный Русский музей. Живопись XVIII–XX века : каталог ; т. 5). — Кат. 780–788. — ISBN 978-5-93332-507-9. — OCLC41387709.
Другие работы
Пунина И. Н. Петербургская артель художников / И. Н. Пунина. — Л. : Художник РСФСР, 1966. — С. 31, 36, 37, 40, 48, 51, 62, 66, 78. — 79 с. : ил. — 5000 экз. — OCLC8966449.
Словари и энциклопедии
Булгаков Ф. И.Дмитриев-Оренбургский, Николай Дмитриевич // Наши художники : (живописцы, скульпторы, мозаичисты, граверы и медальеры) на академических выставках последнего 25-летия : биографии, портреты художников и снимки с их произведений : в 2 т. / Ф. И. Булгаков. — СПб. : Тип. А. С. Суворина, 1889. — Т. 1 : А — К. — С. 139–142. — [2], IV, 234 с. : ил. — OCLC38661216.
Дмитриев-Оренбургский (Дмитриев), Николай Дмитриевич // Георгадзе — Елгин / гл. сост. и библиограф О. Э. Вольценбург ; авторы ст.: Л. А. Беспалова, Н. И. Беспалова, О. А. Живова … [и др.]. — М. : Искусство, 1976. — С. 402–404. — (Художники народов СССР : Биобиблиограф. слов. : в 6 т. [4 т., 5 кн.] / Акад. художеств СССР, НИИ теории и истории изобраз. искусств ; редкол.: Т. Н. Горина (отв. ред.), Т. К. Вагнер, Б. В. Веймарн … [и др.] ; 1970—, т. 3).
Коновалов Э. Г. Словарь русских художников : новый полный биографический : [дополненный и переработанный] / Э. Г. Коновалов. — М. : Эксмо, 2012. — С. 191–192. — 618, [1] с. — 2000 экз. — ISBN 978-5-699-53614-6. — OCLC926878270.
Метелкина А. Г. Дмитриев-Оренбургский (Дмитриев) Николай Дмитриевич / А. М. // Русские живописцы XVIII–XIX века : биографический словарь / сост. Е. Ф. Петинова. — СПб. : Азбука-Классика, 2008. — С. 219–221. — 768 с. : ил. — 10 000 экз. — ISBN 978-5-91181-923-1. — OCLC261199709.
Bénézit E.Dmitrieff-Orenburgsky (Nikolaï Dmitrievitch) // Dictionnaire critique et documentaire des peintres, sculpteurs, dessinateurs et graveurs de tous les temps et de tous les pays, par un groupe d'écrivains spécialistes français et étrangers : [фр.] : en 10 vol. / entièrement refondue, revue et corrigée sous la direction des héritiers de E. Bénézit. — Nouvelle edition. — Paris : Gründ, 1976. — T. 3 : Chillida — Duggelin. — P. 600. — 728 p. — ISBN 2-7000-0151-6. — OCLC1033662630.
Ettinger P.Dmitrjefif-Orenburgsky, NIkolai Dmitrjewitsch / P. Ettinger // Allgemeines Lexikon der bildenden Kunstler von der Antike bis zur Gegenwart, begründet von Ulrich Thieme und Felix Becker : unter Mitwirkung von etwa 400 Fachgelehrten des In- und Auslandes : [нем.] : in 37 Bd. / herausgegeben von Ulrich Thieme. — Leipzig : E. A. Seemann, 1913. — Bd. 9 : Delaulne — Dubois. — S. 347. — 618 S. — OCLC1039473150.
Kulakov V. Dmitriev-Orenburgskij (Dmitriev), Nikolaj Dmitrievič / V. Kulakov // Allgemeines Künstlerlexikon : Die bildenden Künstler aller Zeiten und Völker : [нем.] / Saur; [Chefred.: Eberhard Kasten et al.]. — München, Leipzig : Saur, 2001. — Bd. 28 : Disney — Donnus. — S. 108–109. — LII, 580 S. — ISBN 3-598-22740-X. — ISBN 3-598-22768-X (Bd. 28). — OCLC313719941.