Р.П. Дмитриева посвятила ряд статей и публикаций сказаниям об Унженском и Виленском крестах, а также «Повести об Отроче монастыре». В 1962 г. вышла в свет составленная ею «Библиография русского летописания» (более 2 тыс. наименований), ставшая образцом аннотированных библиографических справочников. В 1960–1970 гг. Р.П. Дмитриева приняла участие в полемике с Александром Александровичем Зиминым (1920–1980 гг.) по вопросу о подлинности «Слова о полку Игореве». В ходе полемики исследовательница написала несколько работ, посвящённых текстологии «Задонщины», в которых доказала вторичность памятника по отношению к «Слову о полку Игореве». Ряд статей Р.П. Дмитриева посвятила анализу рукописных сборников и фактически создала традицию их изучения. Работа в этой области привела её к теме монастырских библиотек, которая впоследствии воплотилась в обобщающее серийное издание «Книжные центры Древней Руси». Первый том серии почти наполовину состоит из работ Р.П. Дмитриевой; исследовательница составляла и редактировала последующие тома, писала к ним предисловия, готовила публикации памятников и статьи. В последние годы Р.П. Дмитриева активно занималась изучением книжной культуры Соловецкого в честь Преображения Господня мужского монастыря. Её интерес к «Житию» преподобных Зосимы и Савватия Соловецких и другим агиографическим произведениям, посвящённым преподобным, был не случайным, поскольку в начале научной деятельности Р.П. Дмитриева занималась «Посланием» Киевского митрополита Спиридона (Саввы) – автора «Жития» Соловецких преподобных. «Житию» преподобных Зосимы и Савватия была посвящена последняя научная работа Р.П. Дмитриевой – статья «О чудесах святых, помогающих терпящим бедствие на Белом море (XV–XVII вв.)». Р.П. Дмитриева принимала активное участие в коллективных проектах Отдела древнерусской литературы ИРЛИ: подготовленные и откомментированные ею тексты публиковались в таких изданиях, как «Изборник: (Сборник произведений Древней Руси)» (М., 1969 г.), «Памятники литературы Древней Руси» (после кончины учёного – в серии «Библиотека литературы Древней Руси»). Р.П. Дмитриева написала десятки статей для «Словаря книжников и книжности Древней Руси» и для «Энциклопедии “Слова о полку Игореве”». Исследовательница была составителем и редактором многочисленных сборников по истории древнерусской книжности, участвовала в международных конференциях славистов.