По истории строительства Собора Успения Божией Матери в Дмитрове было названо несколько гипотетических дат. Все они связаны с княжением в Дмитрове князя Юрия Ивановича Дмитровского, но ни одна из них не подтверждена документально. Возможное ктиторство великого князя никем из исследователей серьёзно не рассматривалось. Обычно закладку собора относят к 1507 или к 1509, а завершение к 1533 году. В монографии Яганова А. В. Рузаевой Е.И. завершение строительства обосновывается 1512 годом.
Ранее предполагалось, что погреба храма принадлежали белокаменному храму XIV века, но исследования С. А. Гаврилова 1976-1979-х годов опровергли эти гипотезы. Исследование 1976—1979 гг. опровергло и другую устоявшуюся ошибку: двухъярусные паперти вокруг церкви построены одновременно с ней. До исследования 1976—1979 гг., все историки и реставраторы, в том числе, и проводившая реставрацию Успенского собора в 1961—1965 годах Е. Р. Куницкая, ошибались в позднем происхождении папертей.
Обычно, при описании архитектуры собора отмечают сильное влияние форм московского Архангельского собора, построенного в 1505—1508 годах итальянскими мастерами под руководством Алевиза Нового и по заказу Ивана III, отца дмитровского князя. Однако круг итальянизирующих элементов дмитровского собора значительно шире того набора, который можно было взять в Архангельском соборе. Следует говорить, что в обоих храмах использованы одинаковые, но по-разному интерпретированные ренессансные элементы. В публикациях отмечалось, что Успенский собор вышел строже и монументальнее своего прототипа. В постройке дмитровского Успенского собора итальянцы принимали самое непосредственное участие. Наиболее вероятным автором Успенского дмитровского собора мог быть архитектор-итальянец. Ему, как считает С. А. Гаврилов, незачем было обращаться к Архангельскому собору как к образцу. Он мог обращаться к опыту Ренессанса самостоятельно и по-своему мог преломлять свой собственный ренессансный опыт на русской почве. Публиковались разные мнения о возможных авторах (назывались имена Алевиза Нового, ростовского зодчего Григория Борисова), но без серьёзного обоснования.