В 1900 г. А.В. Владимирский закончил медицинский факультет Киевского университета. Затем стал ординатором клиники нервных болезней при медицинском факультете Киевского университета. В 1905 г. Защищает докторскую диссертацию по медицине. Зачислен в качестве стипендиата для подготовке к профессорскому званию. С 1908 г. работает в Петербургском Неврологическом институте под руководством В.М.Бехтерева. В 1910 его избирают на кафедру психологии Петербургского Фребелевского института. В этом же году руководит организованной им вспомогательной школой при Петербургском Неврологическом институте. В 1913 г. принимает участие в Международном гигиеническом съезде в Дрездене, на котором демонстрирует собственные экспонаты по экспериментальному исследованию личности, удостоенные медали. С 1914 по 1918 г. в качестве врача находится на фронте. В 1918 г. избирается преподавателем по кафедре Аномалии и недостатки в развитии детской личности Киевского педагогического института. В 1919 А.В. Владимирский переезжает в Ростов и начинает работать преподавателем в Донском педагогическом институте. В 1922 г. переезжает обратно в Киев, где заведует кабинетом индивидуальной педагогики (врачебно-педагогический кабинет). В Киеве А.В. Владимирский ведёт активную преподавательскую деятельность. Читает лекции на кафедре индивидуальной педагогики и дефектологии в Институте народного образования. В 1923 г. был избран профессором Медицинского института по кафедре гигиены воспитания. Заведует кафедрой в институте социального воспитания.
Одним из первых экспериментально-педагогических исследований глухонемых детей является работа А.В. Владимирского «Умственная работоспособность в разные часы школьного дня. Экспериментальное исследование над воспитанниками Санкт-Петербургского училища глухонемых».. В исследовании автор приводит сопоставление различных категорий испытуемых – глухих и слышащих, мальчиков и девочек, детей разного возраста, их же, но поставленных в различные условия, изучаемых в различных звеньях их деятельности. Подобные модификации в экспериментах позволяют исследователю выяснить воздействие различных факторов на ход и результаты изучаемого процесса. Важными выводами исследования являются следующие. Удалось по различным показателям охарактеризовать особенности работоспособности глухонемых детей в различные части дня, показана неравномерность колебаний различных сторон их деятельности на протяжении учебного времени за день, выяснено влияние переключения с учебной на трудовую деятельность. Основным выводом является отставание глухонемых от слышащих в умственной работоспособности. Исследование показало, что им значительно труднее сосредоточиться. В исследовании показано, что данные особенности умственной работоспособности глухонемых постепенно сглаживаются в процессе обучения. Исследование А.В. Владимирского имеет большое значение, поскольку в нём собран и систематизирован большой фактический материал. До этого исследования, умственная работоспособность глухонемых не изучалась экспериментально. А.В. Владимирский оказал влияние на формирование педагогических взглядов известного дефектолога И.А. Соколянского. " ... И.А. Соколянский активно посещал заседания прогрессивной общественной организации «Родительский кружок» (большевистская явка, возглавляемая Л.Р. Менжинской). Здесь Иван Афанасьевич услышал доклад А.В. Владимирского «Без света, без звука, без речи», посвященный современным зарубежным достижениям в области обучения слепоглухонемых детей. Этот доклад оказал большое влияние на будущую научную деятельность И.А. Соколянского, зародив в нем мысль о правильном научном истолковании природы слепоглухонемоты и научных основах их воспитания и обучения. А.В. Владимирский показал в своей работе, что обучение слеполухонемых возможно на основе учения И.П. Павлова, и это фактически определило направление мыслей И.А. Соколянского. В своих работах А.В. Владимирский отмечал ведущую роль социальной среды в формировании личности. А.В. Владимирский детально анализирует в своих работах детей с отклонениями и намечает причины их отставания и пути коррекции.