К началу XVII в. Димитрий Прилуцкий воспринимался вологжанами как небесный покровитель их города. В Смутное время, 4 января 1609 г., образ Димитрия Прилуцкого был торжественно перенесён из монастыря в Вологду и установлен в Спасской церкви. В одном из документов того времени говорилось, что «преподобный Дмитрей милость свою явил, обещался с нами на врагов государевых стояти», горожане дали обет «во имя преподобнаго Дмитрея... миром храм соорудити на Вологде на площади». Вологда избежала нападения польско-литовских отрядов, в благодарность горожане поставили на площади деревянный храм во имя Димитрия Прилуцкого, в 1777 г. на его месте был воздвигнут Никольский собор, один из приделов которого был посвящён Димитрию Прилуцкому. В Вологде святой считался также покровителем купцов. В 1642 г. в нижнем этаже Спасского собора Прилуцкого монастыря был освящён придел во имя Димитрия Прилуцкого. На месте дома некоего мастера-кожевника в Вологде, где, по преданию, останавливался преподобный, была поставлена сначала часовня, а затем посвящённый Димитрию Прилуцкому храм (на Наволоке). Другая церковь (сначала деревянная, потом каменная) во имя Димитрия Прилуцкого находилась в Грязовецком уезде Вологодской губернии, в 50 верстах от Вологды, на правом берегу реки Чёрный Шингорь, где, согласно преданию, святой намеревался устроить храм, но был изгнан местными жителями (имеется в виду соответствующий эпизод «Жития» о селе Авнега). Там же почитался камень, на котором сидел Димитрий Прилуцкий (при постройке каменной церкви он был вделан «в стену под колокольнею по левую сторону входа в церковь»). Во второй половине XV в., по-видимому, одновременно с «Житием», была создана служба Димитрию Прилуцкому, вероятно в два этапа. Феодосий Георгиевич Спасский (1897–1979 гг.) выделяет в ней два хронологических пласта: более ранний (первый канон и стихиры), спасо-прилуцкий по происхождению, который мог быть написан автором «Жития» игуменом Макарием, и более поздний (второй канон и стихиры), который был создан за пределами Спасо-Прилуцкого монастыря (предположение об авторстве игумена Макария подтвердил И. А. Кочетков, указавший ряд рукописей, сохранивших в надписании канона слова: «Творение кир Макария, игумена тоя же обители»). Служба Димитрию Прилуцкому издавалась с XVII в. Иконография Димитрия Прилуцкого разнообразна, представлена в иконописи, монументальной живописи и декоративно-прикладном искусстве. В ней выразилось почитание Димитрия Прилуцкому как святого покровителя Димитриева Прилуцкого монастыря и Вологды, отражено распространение общецерковного празднования памяти святого в России. Ранние редакции «Жития» описывают характерную черту внешнего облика Димитрия Прилуцкого: седые волосы и не совсем седую бороду («Святолепными и постническими сединами украшен сыи, от них же потонку малым нечто от власов его брадных не оу совершен белостию конца имущи»). Икона Димитрия Прилуцкого имелась в обители, очевидно, ещё в первой половине XV в., когда у его гроба стали совершаться исцеления, описанные в «Житии».