Дмитрівська ЗОШ заснована Петропавлівською районною Радою депутатів трудящих в 1964 році і побудована в 1964 році за типовим проектом 2-02-660, триповерхова, розрахована на 536 місць.

Перший дзвоник пролунав 1 вересня 1965 року.

Серед випускників школи -Сайгак В.М. - академік Академії Космонавтики, Герой Соціалістичної Праці, заступник Генерального конструктора ЦСКБ.

-Швидько Г.К. - доктор історичних наук, професор Дніпропетровської гірничої академії, автор підручників з історії України.