Родился в 1922 году в Саратове. Обучался в Энгельсском военном авиационном училище.
В Великой Отечественной войне воевал на фронте с 1943 года. Командовал эскадрильей 451 штурмового авиационного Каменец-Подольского полка. Принимал участие в Курской битве, боях за освобождение Украины, Молдавии, Румынии, Венгрии, Австрии, Чехословакии.
Звание Героя Советского Союза Владимиру Степановичу Зарубину присвоено 15 мая 1946 года.
После войны продолжал службу в ВВС командиром авиаэскадрильи в Молдавии. С марта 1947 года – в Саратовском аэроклубе: начальник лётной части (март-апрель 1947), командир отряда первоначального обучения (с апреля 1947 года).
Скончался 10 мая 1947 года. Похоронен на Воскресенском кладбище в Саратове.
В честь героя названы: