Василий Митрофанович Шатилов родился 17 февраля 1902 года в селе Калмык, ныне село Октябрьское Поворинского района Воронежской области, в крестьянской семье. Русский.
В Красной Армии с 1924 года. Член ВКП(б)/КПСС с 1927 года. В 1928 году окончил Тифлисскую пехотную школу, в 1938 году — факультет моторизации и механизации Военной академии имени М.В. Фрунзе. Участник освободительного похода советских войск на Западную Украину и Западную Белоруссию 1939 года.
До мая 1941 года Шатилов служил в Риге начальником штаба 27-й отдельной легкой танковой бригады.
Начало Великой Отечественной войны В.М. Шатилов встретил в должности начальника штаба 196-й стрелковой дивизии. В сентябре 1941 года после пленения командира дивизии генерал-майора Куликова принял командование и вывел дивизию из окружения.
С августа 1942 года по апрель 1944 года — командир 182-й Дновской стрелковой дивизии. В мае 1944 года назначен командиром 150-й стрелковой дивизии, которой командовал до конца войны.
16 апреля 1945 года 150-я стрелковая дивизия (79-й стрелковый корпус, 3-я ударная армия, 1-й Белорусский фронт) под командованием генерал-майора Шатилова В.М. прорвала глубоко эшелонированную оборону противника на реке Одер в районе города Врицен и 21 апреля вошла в столицу гитлеровской Германии — Берлин. С 21 апреля по 1 мая В.М. Шатилов руководит действиями дивизии в уличных боях и при штурме рейхстага. К исходу дня 1 мая подразделения дивизии овладевают рейхстагом и водружают на нём дивизионный штурмовой флаг, который затем стал Знаменем Победы.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 мая 1945 года за умелое руководство дивизией, образцовое выполнение боевых заданий командования и проявленные мужество и героизм в боях с немецко-фашистскими захватчиками генерал-майору Шатилову Василию Митрофановичу присвоено звание Героя Советского Союза.
В 1949 году В.М. Шатилов окончил Высшие академические курсы при Военной академии Генерального штаба. Был 1-м заместителем командующего войсками Дальневосточного военного округа. С 1964 года генерал-полковник Шатилов В.М. — в запасе, затем в отставке. Жил в Москве.
Василий Митрофанович Шатилов скончался 16 февраля 1995 года. Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище.