В 1970 году с отличием окончила музыкальное училище имени М.М. Ипполитова-Иванова (класс Т.Е.Талахадзе), в 1977 году ГМПИ (РАМ) имени Гнесиных (класс Н.А.Вербовой), в 1985 году – ассистентуру-стажировку (руководитель – Л.К.Ярославцева).
В 1978 году Дмитриева Н.А. стала одним из основателей и ведущей солисткой Театра-студии оперы ГМПИ имени Гнесиных, где она пела ведущие партии: Лиза (П.И.Чайковский «Пиковая дама»), Татьяна (П.И.Чайковский «Евгений Онегин»), Норина (Г.Доницетти «Дон Паскуале»), Виолетта (Дж. Верди «Травиата»), Мими (Дж.Пуччини «Богема»), Графиня (В.А.Моцарт «Свадьба Фигаро»), Сантуцца (П.Масканьи «Сельская честь»), Лауретта (Дж.Пуччини «Джанни Скикки»), Земфира (С.В.Рахманинов «Алеко»).
За годы певческой деятельности проявила себя как талантливый, высококвалифицированный музыкант. Голос певицы отличался красотой тембра, отличной вокально-технической оснащенностью, что позволяло ей исполнять партии как центрального сопрано, так и партии высокого сопрано. Героини Н.А. Дмитриевой отличались большой эмоциональностью, искренностью и теплотой. В фондах Гостелерадио СССР хранятся записи спектаклей «Свадьба Фигаро», «Богема», «Травиата», где Дмитриева Н.А. исполнила партии Графини, Мими, Виолетты. В 1988 ею была исполнена партия Анюты в спектакле А.Пашкевича «Несчастье от кареты». Этот спектакль был записан на сцене Шереметьевского театра в Останкино. Дмитриева Н.А. самостоятельно и с Театром-студии оперы гастролировала за рубежом: Болгария (1980), Германия, Швейцария (1991, 1999, 2000, 2005).
С 1992 года началась ее педагогическая деятельность. В 1992-1996 годах преподавала в Государственной академии им. Маймонида; с 1995 года Дмитриева Н.А. ведет класс сольного и камерного пения в РАМ имени Гнесиных.
Среди выпускников (более 40 человек): солисты оперных и музыкальных театров, лауреаты международных и всероссийских конкурсов, педагоги-вокалисты: Сергей Петрищев (золотая медаль Дельфийских игр, 2005), солист Музыкального детского тетра им. Н.Сац, Лилия Пивень (Международный конкурс Premio Spiros Argiris, 2008 год), Илья Ушуллу (3-я премия музыкального конкурса «Искусство XXI века», Италия-Лониго, 2007), солист Москонцерта, Ли Хун (2-я премия музыкального конкурса «Искусство XXI века», Италия-Лониго, 2007), работает в оперном центре г. Пекин), Елена Дядянова и Анна Синицына (2-я премия международного конкурса вокальных ансамблей им. Д.Бортнянского (Киев), Анна Синицына – Солистка театра «Новая опера»; Бадрал Чулуунбатар (2-я премия международного конкурса-фестиваля им. М.Д.Михайлова в г. Чебоксары, Гран-При международного конкурса вокалистов им. А.П.Иванова (Тверь 2013), 2-я премия и приз за лучшее исполнение произведений С.В.Рахманинова на международном конкурсе вокалистов им. М.И.Глинки (2014), лауреат Гран-При Первого Всероссийского конкурса вокалистов имени Наталии Шпиллер, «Шедевры русской музыки» (Москва, 2014), 2-я премия XX международного конкурса молодых оперных певцов Елены Образцовой, лауреат 3 премии Международного конкурса вокалистов имени Виргилиюса Норейки (сентября 2017 г., Вильнюс, Литва), лауреат 2 премии Международного конкурса вокалистов Competizione dell’ Opera (25.09.2017 – 28.09.2017 г., Австрия), лауреат 3 премии II международного конкурса вокалистов имени “Angelo Loforese” (02.11.2017-05.11.2017, Милан, Италия), лауреат 1 премии VIII Международный конкурс оперных певцов «Санкт-Петербург» (24.11.2017 – 2.12.2017, Санкт-Петербург), лауреат 1 премии I Международный конкурс вокалистов имени Л.Собинова (06.2018 г. Ярославль), лауреат 1 премии Третьего Международного конкурса вокалистов Евы Мартон (Будапешт, 2018). С 2018 года солист театра Ла Скала (Италия, Милан).
В активе Н.А. Дмитриевой более 20 лет научно-преподавательской и концертно-просветительской деятельности; она является соавтором программы по «Оперной подготовке» РАМ имени Гнесиных. По её инициативе подготовлены циклы концертов для детей и юношества «Музыка на Поварской и чуть-чуть в сторону». При участии Натальи Анатольевны были разработаны программы лекций-концертов для детских домов, профтехучилищ, педагогических училищ.
При непосредственном участии Н.А. Дмитриевой спектакли Театра-студии оперы РАМ им. Гнесиных «Евгений Онегин» П.И.Чайковского удостоен диплома-участника Московского оперного фестиваля, посвященного 200-летию А.С.Пушкина, а спектакль «Севильский цирюльник» Дж. Россини удостоен звания лауреата Московского фестиваля студенческого творчества «Фестос» (1999). Дмитриева является руководителем таких проектов, как «Мы любим оперу» (этот проект удостоен гранта Министерства культуры Московской области) и «Молодежный оперный театр XXI века» в музейном комплексе «Царицыно» (2011).
Наталья Анатольевна регулярно проводит мастер-классы в рамках творческого проекта благотворительного фонда «Молодые дарования России», в 2011 году в рамках международного творческого проекта, посвященного году Испании в России и году России в Испании (с участием студентов консерватории г.Барселона). С 2011 г. Дмитриева участвует в организованной между РАМ имени Гнесиных и консерваторией г. Барселоны (Испания) творческом обмене студентами. В рамках этого проекта в 2012-2013 уч. году студенты РАМ имени Гнесиных участвовали в постановке оперного спектакля Б.Бриттена «Поворот Винта», в 2013-2014 уч. году – оперы В.А.Моцарта «Волшебная флейта». В 2011-2012 уч. году по творческому обмену студентов с Университетом из Канады г.Квэбек – занималась студентка Лили Лоренцана-Билодо.
Дмитриева Н.А. – член жюри ряда конкурсов: Российский конкурс Валентины Левко (Москва), Российский открытый музыкальный фестиваль-конкурс памяти Г.Свиридова «И в сердце светит Русь» (2012, г. Балашиха), Международный фестиваль-конкурс «Славянские встречи» (200-летие победы России в 1812 году), Всероссийский конкурс вокалистов имени Натальи Шпиллер «Шедевры русской музыки» (с 2014) и др.
Дмитриева Н.А. была председателем ГЭК в Государственной Академии им. Маймонида. (2009-2010).
«Биографический очерк» о Дмитриевой Наталье Анатольевне вошел в 7-е издание энциклопедии «Who is who в России» Международного Швейцарского издательства. Имеет ряд интервью в печатных и электронных СМИ (2005-2007).
В 2015 году Общественной Академией «Голос» Дмитриевой Н.А. было присвоено звание лауреата за педагогическое мастерство. В 2009, 2010, 2011 годах получила благодарственные письма Чрезвычайного и Полномочного Посла КНР в РФ за большой вклад в дело подготовки китайских кандидатов и докторантов.
Дмитриева Н.А. член союза Театральных деятелей, имеет звание «Ветеран труда» (2012); награждена почетной грамотой Министерства культуры РФ за большой вклад в развитие культуры (2012). Заслуженный работник культуры Монголии (2015).
