Выпускник Петербургского историко-филологического института (1876). По окончании, в 1876—1880 работал преподавателем древних языков в гимназии в Вильно.
В 1880 был командирован на два года в Грецию для занятий эпиграфикой. В 1882—1883 годах совершает путешествия по югу России: «весною 1883 г. совершил большое путешествие по югу России, причем посетил города Харьков, Таганрог, Керчь, Тамань, Феодосию, Севастополь, Одессу, Херсон и Кишинев, а затем, в августе, Москву, везде разыскивая и списывая сохранившиеся древние эпиграфические памятники».
С 1883 возвращается к преподавательской деятельности: преподавателем греческой словесности в Петербургский историко-филологический институт, c 1884 — приват-доцентом по той же специальности в Петербургский университет и параллельно в 1883—1886 гг. читает лекции по древней истории на Высших женских (Бестужевских) курсах.
В ноябре 1887 занимает должность заведующего гимназией при Петербургском историко-филологическом институте.
С 1893 г. — член Петербургской Академии наук. Был членом совета Министра народного просвещения, товарищем председателя и редактором изданий Императорской археологической комиссии и директором Историко-филологического института (1903—1918). Свои научные интересы Латышев сосредоточил на истории древнегреческих поселений на юге России и объяснении сообщенного о Скифии и Кавказе у греческих и латинских авторов и в древних эпиграфических памятниках юга России. В последние годы он занимался трудами в области византийской агиографии.
Некоторое время состоял постоянным сотрудником в журнале «Филологическое обозрение», который издавался в городе Москве.
С октября 1918 года и до самой кончины временно исполняет обязанности председателя Российского Палестинского Общества.
В. В. Латышев — автор классических трудов, наибольшее значение среди них имеют: