Василий Беляев родился 14 января (26 января по новому стилю) 1867 года в семье купца в Санкт-Петербурге (по другим данным в Великих Луках[каким]).Учился в гимназии и одновременно — рисованию в школе при Центральном училище технического рисования барона А. Л. Штиглица.
В 1886 году поступил и в 1891 году окончил Императорскую Академию художеств, получив звание классного художника I степени и малую золотую медаль за программу «Св. Царица Александра объявляет себя христианкой» .
С 1889 года Беляев — участник выставок (1-я московская выставка этюдов). Член Общества художников исторической живописи (1895—1896); экспонент Московского общества любителей художеств (1892), ТПХВ (1893—1895), Санкт-Петербургского общества художников (1899, 1904, 1917), АХРР (1923, 1926). Участвовал в 7-й выставке Отдела ИЗО ВЦВБ Наркомпроса в Москве (1919).
В 1914 году Василий Васильевич Беляев был избран профессором Академии, с 1920 года — руководитель мастерской монументальной живописи.
В 1921 году он был избран проректором Академии художеств по учебной части.Василий Васильевич Беляев умер 19 февраля 1928 года в Ленинграде.