Бывший член Совета Федерации Федерального Собрания России.
Действительный государственный советник Российской Федерации 1 класса.
Министр культуры Российской Федерации (с 1 сентября 1997 по 23 августа 1998).
Наталия Дементьева родилась 6 сентября 1945 года в городе Самара. Девочка выросла в семье военнослужащего. В возрасте десяти лет переехала с родителями в Санкт-Петербург. Там же, после школы, поступила на исторический факультет Санкт-Петербургского государственного университета, по специальности «историк-археолог». Окончила его в 1970 году.
С 1970 года Наталия Леонидовна работала в Саяно-Тувинской экспедиции Института археологии РАН. Затем являлась старшим консультантом Санкт-Петербургского отделения Всероссийского общества охраны памятников истории и культуры, старшим хранителем филиала Шлисельбургской крепости «Орешек», Государственного музея истории города Санкт-Петербург.
В 1979 году работала начальником Областной инспекции охраны памятников Администрации Ленинградской области. В ноябре 1987 года Наталия Дементьева заняла должность директора Государственного музея истории города Санкт-Петербург. В 1995 году была одним из инициаторов захоронения праха Великого князя Владимира Кирилловича в Петропавловском соборе, а также установки памятника Петру I на территории музея истории города.
С 28 августа 1997 года Указом Президента РФ Наталия Дементьева назначена Министром культуры Российской Федерации, а с сентября 1998 по апрель 2004 года являлась Первым заместителем Министра культуры России.
Правительством Республики Марий Эл Наталия Дементьева делегирована в Совет Федерации Российской Федерации в 2004 году. Затем, несколько раз ей продлевали полномочия. Член Комитета Совета Федерации по бюджету и финансовым рынкам
За заслуги в профессиональной деятельности Наталия Леонидовна удостоена Почетного звания «Заслуженный работник культуры Российской Федерации». Награждена орденом Дружбы. Лауреат Национальной премии общественного признания достижений женщин «Олимпия» Российской Академии бизнеса и предпринимательства.
Совет Федерации России на заседании 9 октября 2019 года прекратил полномочия сенатора от Республики Марий Эл Наталии Леонидовны Дементьевой.
Замужем, имеет сына.
Орден Дружбы
Орден «За заслуги перед Марий Эл» I степени
Заслуженный работник культуры Российской Федерации
Лауреат Национальной премии общественного признания достижений женщин «Олимпия» Российской Академии бизнеса и предпринимательства.