Dimitrov 2015 júliusában került Romániába, az FC Botoșani igazolta le akkor a Lokomotiv Plovdivtól. Másfél szezont követően, a 2016–17-es szezon téli szünetében az Universitatea Craiovához került, ahonnan 2019 nyarán ingyen távozott a Sepsi OSK-hoz.
A mögöttünk hagyott szezonban a Sepsi OSK 42 meccset játszott, ezekből 27-en kapott szerepet a 32 éves játékos, mindig kezdőként. A statisztikákban gól és két assziszt került a neve mellé: az alapszakaszban az FC Botoșani elleni 2–2-es meccsen egyenlített a hosszabbítás negyedik percében, míg az Astra ellen 4–1-re megnyert hazai meccs elején hozta kihagyhatatlan helyzetbe Kovács Lórántot.
A felsőházi rájátszásban öt meccsen szerepelt, az FCSB elleni idegenbeli 2–1-es sikerből is kivette a részét, az első találatnál szolgálta ki Claudiu Petrilát.
Az új szerződése a 2021–22-es szezon végéig szól.
A portál ezen funkcióinak használatához el kell fogadnia a sütiket.