Владимир Алексеевич Щуко родился в семье военного, вырос в Тамбове. Окончив Тамбовское реальное училище, в 1896 году поступил на Архитектурное отделение Высшего художественного училища при Императорской Академии художеств, (мастерская Л. Н. Бенуа), которую окончил в 1904 г. со званием архитектора-художника и правом на пенсионерскую поездку. Совершил путешествие "через Константинополь и Грецию в Италию". Совет Высшего художественного училища приобрёл собрание его рисунков и набросков и продлил пенсионерство ещё на год. "Этот год работал исключительно в Италии" (Виченца, Мантуя, Рим); по возвращении провёл успешную выставку своих итальянских работ. Учась в Академии, путешествовал и по русскому Северу, побывал на Шпицбергене (1901). Разносторонне талантливый, Щуко был успешен и в живописи, и в театре — на сцене МХТ. Один из учредителей Музея Старого Петербурга (1907). Ранние практические работы Щуко — временные парковые и увеселительные постройки — несут печать модерна (1907—1911).
В. А. Щуко примкнул к лагерю неоклассиков (ретроспективистов) ещё в своём дипломном проекте 1904 года. Его первый практический успех в неоклассике — постройка в 1910 году двух доходных домов в Санкт-Петербурге (№ 65 и 63 по Каменноостровскому проспекту) с применением «колоссального» ордера и эркеров. В том же 1910 г. Щуко проектировал русские павильоны на международных выставках 1911 года: Изящных искусств в Риме и Торгово-промышленной в Турине.
Получив международное признание и звание академика архитектуры (1911), Щуко стал одним из самых востребованных петербургских архитекторов, проектировал загородные усадьбы высшей знати, Дом губернского земства в Киеве (1914) и др. В то же время он руководил классом композиции в Обществе поощрения художников Н. К. Рёриха, возглавлял Женские архитектурные курсы (c 1913 года), воспитывал архитекторов в собственной мастерской. В их числе был и будущий постоянный соавтор Щуко, Владимир Гельфрейх.
Памятник Ленину на площади Ленина в Санкт-Петербурге
Фриз библиотеки имени Ленина
Строительство Московского банка (Невский проспект, д. 14), начатое по проекту Щуко, было остановлено в 1917 году.
В 1917 году Щуко реставрировал Таврический дворец, где последовательно размещались Временное правительство России, Всероссийское учредительное собрание и Всероссийский Центральный Исполнительный Комитет. Щуко принял новую власть, работал оформителем и карикатуристом, создавал памятники революционным вождям в Петрограде и Одессе.
В 1923 году были сооружены римско-дорические пропилеи Смольного (соавтор Голубев Г. Н.) — первая монументальная постройка советского периода в Петрограде. В том же году Щуко оформил «Иностранный» павильон на первой Всероссийской сельскохозяйственной и кустарно-промышленной выставки в Москве.
В 1924 году Щуко и Гельфрейх участвовали в конкурсе проектов Дома культуры Московско-Нарвского района (конкурс выиграл Н. А. Троцкий, но постройка была осуществлена по проекту А. И. Гегелло и Д. Л. Кричевского).
Щуко и Гельфрейх создали культовый образ советской истории — памятник Ленину на броневике (скульптор С. А. Евсеев) перед Финляндским вокзалом.
По проектам Щуко и Гельфрейха построены:
Государственная библиотека СССР им. В.И. Ленина
Ростов-на-Дону. Театр
Большой Каменный мост, 1938 год
Виадук в Мацесте
Щуко и Гельфрейх не принимали участие в открытых конкурсах проектов Дворца Советов, представив свою работу на третий, закрытый конкурс, когда первенство уже было признано за Б. М. Иофаном. Решением свыше усилия трёх архитекторов были объединены; образ Дворца, растиражированный прессой тридцатых годов, — плод их совместной работы.
В сентябре 1935 г. Щуко и Гельфрейх возглавили Вторую мастерскую Моссовета, работавшую над реконструкцией территорий, прилегавших к будущему Дворцу. Работа над проектом продолжалась до смерти Щуко в 1939 году; в то же время он проектировал и другие здания:
За свою жизнь В.А. Щуко оформил 43 спектакля, в том числе:
Владимир Алексеевич похоронен на Новодевичьем кладбище в Москве.
1923—1934 — доходный дом К. Х. Кельдаля — улица Красных Зорь (Каменноостровский проспект), 13.