Родился в 1894 г. Место рождения: Румыния, г. Черновцы.
Румын.
Получил среднее образование.
Род деятельности к моменту ареста - "библиотека им. Ленина: слесарь". Был член ВКП(б) 1929-1935.Последний раз Лука Степанович Дмитриев был арестован 17 марта 1938 г.
Приговор вынесен Комиссией НКВД и Прокуратуры СССР 20 мая 1938 г. Был расстрелян 31 мая 1938 г. на Бутовском полигоне НКВД под Москвой. Реабилитирован 29 сентября 1989 г. за отсутствием состава преступления.