Родился 22 сентября 1923 года в городе Костроме. Окончил 10 классов и аэроклуб. С февраля 1941 года в рядах Красной Армии. В 1942 году окончил Краснодарскую военную авиационную школу пилотов. Около года служил лётчиком-инструктором. С 26 июля 1943 года лейтенант В. Ф. Семёнов на фронтах Великой Отечественной войны в составе 976-го ИАП. Летал на Як-7 и Як-9.

К сентябрю 1944 года заместитель командира эскадрильи 976-го истребительного авиационного полка (259-я истребительная авиационная дивизия, 3-я Воздушная армия, 1-й Прибалтийский фронт) старший лейтенант В. Ф. Семёнов совершил 220 боевых вылетов, в воздушных боях сбил лично 16 самолётов противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 23 февраля 1945 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 4179).

К маю 1945 года командир эскадрильи 976-го ИАП капитан В. Ф. Семёнов совершил 360 боевых вылетов, провёл 38 воздушных боёв, в которых сбил лично 20 самолётов противника. Сражался на Калининском, Западном, 1-м Прибалтийском и 3-м Белорусском фронтах.

После окончания войны продолжал служить в ВВС. Жил в Москве. Умер 21 ноября 1985 года, похоронен на Востряковском кладбище.

Награждён орденами: Ленина (23.02.1945), Красного Знамени (21.09.1943, 19.08.1944, 1945), Отечественной войны 1-й степени (25.12.1943, 02.06.1945, 11.03.1985), Красной Звезды (дважды); медалями.