Владимир Герасимов родился 28 декабря 1925 года в деревне Дулово Талдомского района Московской области в семье кадрового военного. В 1937 году его отец был репрессирован, после чего он вместе с матерью переехал в Тулу.
Окончил десять классов школы, одновременно учился в Тульской военно-морской школе Осоавиахима.
В августе 1941 года Герасимов был призван на службу в Рабоче-крестьянскую Красную Армию. Участвовал в рытье окопов и противотанковых рвов на Резервном и Западном фронтах.
В 1941-1943 году учился в Скопинском пехотном училище, но, не доучившись, в июле 1943 года добровольно ушёл на фронт. Принимал участие в боях на Воронежском, 1-м Украинском, Ленинградском, 2-м Украинском, 3-м Белорусском, 1-м Прибалтийском фронтах. Участвовал в Белгородско-Харьковском операции, битве за Днепр на Лютежском плацдарме, Уманско-Ботошанской и Белорусской операциях. В боях пять раз был ранен.
За отличие в боях два раза представлялся к званию Героя Советского Союза, но эти представления не были реализованы. К октябрю 1944 года гвардии старший сержант Владимир Герасимов командовал отделением автоматчиков моторизованного батальона 18-й гвардейской танковой бригады 3-го гвардейского танкового корпуса 5-й гвардейской танковой армии 1-го Прибалтийского фронта. Отличился во время освобождения Литовской ССР.
11 октября 1944 года в ходе боёв на подступах к Мемелю Герасимов с гранатой бросился на вражеский пулемёт и уничтожил его. Получив тяжёлое ранение, он не покинул поля боя, продолжая отстреливаться из пистолета, а затем вынес на себе раненого лейтенанта.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 марта 1945 года за «образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецкими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм» гвардии старший сержант Владимир Герасимов был удостоен высокого звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» за номером 7208.
С 1945 года Герасимов учился в училище разведки механизированных и бронетанковых войск РККА, но позднее был переведён в Высшее военно-морское училище имени Фрунзе, которое он окончил в 1949 году. Был штурманом подводной лодки «С-25» на Северном и Тихоокеанском флотах. В 1962 году Герасимов окончил командный факультет Военно-морской академии. В 1962-1967 годах был начальником штаба, в 1967-1970 годах - командиром 27-й отдельной бригады подводных лодок, в 1970-1973 годах - командиром 14-й дивизии подводных лодок. С 1973 года Герасимов руководил Поисково-спасательной службой ВМФ СССР.
Могила Герасимова на Троекуровском кладбище Москвы.
В 1990 году в звании контр-адмирала Герасимов вышел в отставку. Проживал в Москве. Скончался 24 апреля 2009 года, похоронен на Троекуровском кладбище Москвы.
Был также награждён орденами Красного Знамени, Отечественной войны 1-й степени, Красной Звезды, «За службу Родине в Вооружённых Силах СССР» и рядом медалей.