Родился 16 февраля 1911 в с. Краснослободское (ныне Иноковка) Кирсановского уезда Тамбовской губернии в многодетной семье железнодорожного рабочего.
В конце 1920-х годов, после смерти отца, семья переехала в Москву. По окончании школы работал учителем.
В 1931—1937 — студент Московского института философии, литературы и истории.
В 1937—1939 — преподаватель марксизма в Ростовском педагогическом институте.
На дипломатической работе с 1939 года:
В апреле 1986 года вышел на пенсию в ранге Чрезвычайного и Полномочного Посла.
Член ВКП(б) — КПСС с 1938 года.
С 14.10.1952 по 29.3.1966 — член Центральной Ревизионной Комиссии КПСС.
С 08.04.1966 по 25.02.1986 являлся кандидатом в члены ЦК КПСС.
Владимир Семёнович Семёнов умер 18 декабря 1992 года в Кёльне от пневмонии. Похоронен в Москве на Кунцевском кладбище.
С 1963 года он вёл личный дневник и после выхода на пенсию занимался подготовкой к публикации своих воспоминаний, однако не закончил эту работу, и при жизни автора мемуары опубликованы не были.
В значительном сокращении, с учётом интересов немецких читателей, они вошли в выпущенную в 1995 году в Берлине книгу нем. «Von Stalin bis Gorbatschow. Ein halbes Jahrhundert in diplomatischer Mission 1939-1991» — «От Сталина до Горбачёва. Полвека дипломатической миссии 1939—1991», ISBN 978-3875845211.
В 2010 году часть воспоминаний и записей из личного дневника дипломата, предоставленных его дочерью Е. В. Семёновой, была опубликована в изданном ТОГУ «Государственный архив социально-политической истории Тамбовской области» сборнике документов «Тамбовцы на фронтах Второй мировой войны 1939—1945 г.г.».