Я понял, это не проблема с кодом, а тема. Недавно я изменил тему с android:theme="@style/AppTheme"
до android:theme="@style/Theme.AppCompat.NoActionBar"
, после чего проблема началась. Я вернул старый AppTheme, и он снова начал работать. Кажется, что тема NoActionBar не была совместима для диалоговых окон.