Родился 21 декабря 1920 года в городе Мелитополе (Запорожская область Украины). 3 февраля 1939 года добровольно вступил в ряды Красной Армии, призван Симферопольским ГВК. Окончил Качинскую военную авиационную школу лётчиков. Служил в строевых частях ВВС Забайкальского военного округа.

С 6 мая 1943 года младший лейтенант В. М. Вихляев на фронтах Великой Отечественной войны в составе 92-го ИАП, летал на Ла-5 и Ла-7. Прошёл путь от командира звена до командира эскадрильи. Воевал на Центральном, Белорусском, 2-м Украинском фронтах. 6 июля 1943 года легко ранен в ногу.

К 5 марта 1945 года командир эскадрильи 92-го истребительного авиационного полка (279-я истребительная авиационная дивизия, 5-я Воздушная армия, 2-й Украинский фронт) капитан В. М. Вихляев совершил 185 боевых вылетов, провёл 75 воздушных боёв, в которых сбил лично 16 самолётов противника. Представлялся к званию Героя Советского Союза, но не получил его.

В марте 1945 года убыл на учёбу в Военно-Воздушную академию. После окончания войны продолжал служить в ВВС. С 19 июня 1956 года полковник В. М. Вихляев - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (20.12.1943, 01.06.1945), Суворова 3-й степени (02.06.1945), Красной Звезды (13.09.1943); медалью "За боевые заслуги" (20.06.1949).