Родился 18 апреля 1920 года в деревне Муравка (ныне Черемисиновский район Курской области). С 1933 года жил в городе Сталино (ныне Донецк). Окончил школу ФЗУ и аэроклуб. С 20 декабря 1937 года в рядах Красной Армии, призван Сталинским ГВК. В 1938 году окончил Ворошиловградскую военную авиационную школу пилотов. Служил в 82-м ИАП ВВС Закавказского военного округа.

С 10 декабря 1941 года младший лейтенант В. В. Зайцев в действующей армии. Воевал в составе 482-го ИАП (25-я ИАД, 265-я ИАД, 236-я ИАД, 322-я ИАД). Сражался на Северо-Кавказском, Крымском, Закавказском, Брянском, 1-м Прибалтийском, 3-м Белорусском и 1-м Украинском фронтах. Летал на И-153, Ла-5 и Ла-7.

К 9 мая 1945 года командир эскадрильи 482-го истребительного авиационного полка (322-я истребительная авиационная дивизия, 2-й истребительный авиационный корпус, 2-я Воздушная армия, 1-й Украинский фронт) майор В. В. Зайцев совершил 448 боевых вылетов, в 42 воздушных боях сбил лично 16 самолётов противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 июня 1945 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 6060).

После окончания войны продолжал службу в ВВС. В 1957 году окончил Военно-Воздушную академию. С 23 мая 1964 года полковник В. В. Зайцев - в запасе. Жил в посёлке Чкаловский (ныне в черте города Щёлково) Московской области. Умер 20 апреля 2001 года. Похоронен на кладбище деревни Леониха (Щёлковский район). В посёлке Чкаловский на доме № 1 по улице Ленина, в котором с 1965 по 2001 гг. проживал Герой, установлена мемориальная доска.

Награждён орденами: Ленина (27.06.1945), Красного Знамени (17.10.1942, 08.08.1944, 05.04.1945), Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985), Красной Звезды (21.12.1943, 30.12.1956); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (13.06.1952).