Родился 7 августа 1923 года в посёлке Алексеевка (ныне город Белгородской области). Окончил 9 классов средней школы № 1. В 1940 году переехал в город Долгопрудный (Московская область). Работал слесарем на заводе, без отрыва от производства окончил аэроклуб имени А. В. Ляпидевского. С сентября 1941 года в рядах Красной Армии. В 1942 году окончил Черниговскую военную авиационную школу пилотов.

С 6 июля 1942 года сержант В. В. Собин в действующей армии: в должности лётчика 88-го ИАП, летал на И-16 и Ла-5. Сражался на Южном, Северо-Кавказском фронтах и в составе Отдельной Приморской Армии. Боевой путь начал под Ростовом-на-Дону, затем участвовал в боях на Северном Кавказе. Весной 1943 года, в должности командира звена, принимал участие в воздушной битве на Кубани. 9 сентября 1943 года лейтенант В. В. Собин назначен командиром 3-й эскадрильи 88-го ИАП. В декабре 1943 года был подбит над Керченским проливом, посадил самолёт на воду, спустя 2 часа подобран сторожевым катером.

7 февралю 1944 года командир эскадрильи 88-го истребительного авиационного полка (229-я истребительная авиационная дивизия, 4-я Воздушная армия, Отдельная Приморская Армия) лейтенант В. В. Собин прикрывал наземные войска в районе Керчи. В воздушном бою получил 9 ранений - в голову, руки и ногу, но продолжал вести бой и командовать группой, пока не подошло подкрепление. Только после этого вышел из боя и приземлил (со второго круга) самолёт на одну стойку повреждённого шасси. 8 февраля скончался от полученных ран. К тому времени совершил 379 боевых вылетов, провёл 122 воздушных боя, в которых лично сбил 9 и в составе группы 5 самолётов противника (в материалах наградного листа указывается: "...лично 9, в паре 1 и в группе 5").

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 19 августа 1944 года посмертно удостоен звания Героя Советского Союза. Похоронен был в станице Фонталовская, затем перезахоронен в городе Алексеевка на площади имени III-го Интернационала.

В городе Алексеевка установлен бюст Героя, его имя носит одна из улиц. Приказом Министра обороны СССР навечно зачислен в списки личного состава 159-го Гвардейского истребительного авиационного полка. Имя Героя носит центральная площадь города Долгопрудный (Московская область). До 2003 года дворец культуры "Вперёд" украшала мемориальная доска. Однако в ходе реконструкции здания она была расколота и перенесена в городской краеведческий музей.

Награждён орденами: Ленина (19.08.1944, посмертно), Красного Знамени (19.10.1942), Отечественной войны 2-й степени (25.10.1943), Красной Звезды (16.07.1943).