Родился в еврейской семье лесничего и мелкого маклера. Получил лишь начальное образование. В 16 лет ушел из дома, стал матросом, работал на британских судах, с 1911 г. поселился в США, где работал мойщиком стекол небоскребов и полотером и сблизился с местными анархо-синдикалистами. Вернулся в Россию после Февральской революции 1917 г. и его мобилизовали в российскую армию, в 56-й пехотный полк, расквартированный в Москве. Там он вступил в партию большевиков, принимал участие в Гражданской войне, печататься начал в 1918. С ноября 1917 по май 1918 — член Исполкома Моссовета.
В 1920-е годы в России появился еще один писатель Белоцерковский, и Владимиру Белоцерковскому в связи с этим посоветовали придумать себе псевдоним. Он стал публиковаться под фамилией Билль-Белоцерковский так как ранее за рубежом его называли «Билл» (фамилия «Белоцерковский» сокращалась до «Бел», которое произносилось как «Билл»).
Билль-Белоцерковский был членом Пролеткульта, позже входил в группу «Кузница», активно проводил политику партии в области культуры. В 1929 он написал Сталину письмо, обвиняя Булгакова и Московский художественный театр в неприятии советского мировоззрения.
Написал сценарий фильма «Шторм» (1957) на основе своей пьесы.
Похоронен в Москве на Введенском кладбище.
Его сыном является Вадим Белоцерковский, участник правозащитного движения и публицист.