Владимир Викторович Аксенов родился 1 февраля 1935 года в селе Гиблицы Касимовского района Рязанской области. В 1949 году окончил в селе семь классов и поступил в индустриальный техникум в Касимове. Но вскоре мальчика забрала к себе сестра матери Зинаида Ивановна Семакина, работавшая учительницей в подмосковном городе Калининграде (ныне Королеве).
В 1953 году окончил Мытищинский машиностроительный техникум и по комсомольской путевке был направлен в Кременчугскую школу первоначального обучения летчиков. После окончания школы в 1955 году стал курсантом Чугуевского военного авиационного училища, но уже в следующем году оказался уволен в запас. В 1957 году пришел на работу в ОКБ-1 к Сергею Павловичу Королеву. Непосредственно участвовал в создании космических аппаратов, начиная с первого искусственного спутника Земли.
В 1963 году закончил Всесоюзный заочный политехнический институт, диплом защищал в ОКБ-1. В 1964 году стал одним из первых сотрудников созданного в ОКБ-1 по инициативе С.П.Королева летно-испытательного отдела, который возглавлял известный летчик-испытатель Сергей Николаевич Анохин. В отделе Аксенов руководил летно-испытательной лабораторией, созданной на самолете Ту-104. На самолете-тренажере он совершил 250 полетов, 1200 раз находился в условиях временной невесомости.
В 1973 году был зачислен в отряд советских космонавтов (Группа гражданских специалистов № 9). Прошел полный курс общекосмической подготовки и подготовки к полетам на кораблях типа «Союз». Первый космический полет совершил с 15 по 23 сентября 1976 года вместе с Валерием Федоровичем Быковским в качестве бортинженера космического корабля «Союз-22». Продолжительность пребывания в космосе составила 7 дней 21 час 52 минуты 17 секунд.
Свой второй космический полет Владимир Викторович Аксенов совершил с 5 по 9 июня 1980 года вместе с Юрием Васильевичем Малышевым в качестве бортинженера космического корабля «Союз Т-2». Во время полета проводились испытания бортовой аппаратуры нового транспортного космического корабля. Была осуществлена стыковка с орбитальным комплексом «Салют-6» – «Союз-36», на борту которого работали Леонид Иванович Попов и Валерий Викторович Рюмин. Продолжительность пребывания в космосе составила 3 дня 22 часа 19 минут 30 секунд. За 2 рейса в космос Аксенов налетал 11 дней 20 часов 11 минут 47 секунд.
После второго полета продолжил работу в Центре подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина, участвовал в подготовке экипажей к новым космическим полетам. В 1988 году ушел из отряда космонавтов и стал директором Государственного научно-исследовательского центра по изучению природных ресурсов.
С 1990 года – генеральный директор НПО «Планета». В 1983-1992 годах являлся заместителем председателя правления Советского Фонда мира. Кандидат технических наук (1981 г.). Дважды Герой Советского Союза (Указы Президиума Верховного Совета СССР от 28 сентября 1976 года и 16 июня 1980 года), награжден двумя орденами Ленина, медалями, удостоен золотой медали «За заслуги в развитии науки и перед человечеством» (ЧССР), Почетный гражданин городов Рязань, Гагарин, Касимов (Россия).
«Многолетняя подготовка к космическим полетам в ЦПК им. Ю. Гагарина, на нашем предприятии и в смежных организациях, а затем и выполнение космических полетов дали возможность приобрести научные, прикладные и практические знания во многих областях науки и техники, знания о нашей Земле, ее ресурсах, атмосфере, гидросфере и т.д., знания о Человеке с его проявленными и скрытыми возможностями, знания о Космосе и всей Вселенной, понятия о том, что же знает человек о них и что не знает, а уже на основании всего этого – возможность сформировать свое понимание о роли и предназначении Человека в общих законах и процессах Мироздания».
Звание «Почетный гражданин города Мытищи» присвоено совместным постановлением бюро Мытищинского городского комитета Коммунистической партии Советского Союза и исполкома Мытищинского городского Совета народных депутатов 28 мая 1980 года. Звание «Почетный гражданин Мытищинского района» присвоено решением Совета депутатов Мытищинского района Московской области №15/8-11 от 11 июня 1997 года.
