Начав изучать математическую статистику, Е. А. Дмитриев проработал обширную литературу, позволившую ему грамотно использовать сравнительно редкие тогда почвенные исследования, повторность которых позволяла раскрыть основы математической обработки. Он читал курс математической статистики в Ростове, Томске, на научных школах, возглавлял подкомиссию по математическим методам исследования во Всесоюзном, а затем Российском обществе почвоведов при РАН. Лекции Евгения Анатольевича пользовались популярностью не только у студентов, но и среди сотрудников почти всех учреждений Москвы.
Особое влияние Е. А. Дмитриев оказал на развитие математических, в том числе статистических методов исследования в почвоведении. Он настолько хорошо изучил математическую статистику, что написанный им учебник выдержал самую придирчивую критику математиков — специалистов по математической статистике, теории вероятностей и пр. Учебник Е. А. Дмитриева до сих пор не превзойден по ясности и доступности изложения, по оригинально подобранным примерам из почвоведения и надолго останется настольной книгой почвоведов.