Родился 28 декабря 1884 года (9 января 1885 года) в Александриии (ныне Кировоградская область, Украина) в еврейской семье. Отец его был лесничим и мелким маклером. Получил лишь начальное образование.
В 16 лет ушёл из дома, стал матросом, работал на британских судах.
С 1911 года поселился в США, где работал мойщиком стёкол небоскрёбов и полотёром и сблизился с местными анархо-синдикалистами. Вернулся в Россию после Февральской революции 1917 года и его мобилизовали в российскую армию, в 56-й пехотный полк, расквартированный в Москве. Там он вступил в РСДРП(б), принимал участие в Гражданской войне, печататься начал в 1918 году.
С ноября 1917 по май 1918 года — член исполкома Моссовета.
В 1920-е годы в России появился ещё один писатель Белоцерковский, и Владимиру Белоцерковскому в связи с этим посоветовали придумать себе псевдоним.
Он стал публиковаться под фамилией Билль-Белоцерковский, так как ранее за рубежом его называли «Билл» (фамилия «Белоцерковский» сокращалась до «Бел» , которое произносилось как «Билл» ).Билль-Белоцерковский был членом Пролеткульта, позже входил в группу «Пролетарский театр» и литературное объединение «Кузница» , активно проводил политику партии в области культуры.Леопольд Авербах назвал Билль-Белоцерковского в числе своих противников, обвиняя его в глупости, невежестве, в «напыщенной мещанской декламации» , не имеющих ничего общего с «пролетарским наступлением на культурном фронте» .
В 1929 году Билль-Белоцерковский написал И. В. Сталину письмо, обвиняя М. А. Булгакова и МХТ в неприятии советского мировоззрения. Тот ответил, что пьеса «Бег» не должна быть опубликована в том виде, в котором она предоставлена автором.Написал сценарий фильма «Шторм» (1957) на основе своей пьесы.Умер 1 марта 1970 года. Похоронен в Москве на Введенском кладбище.Его сын Вадим Белоцерковский — участник правозащитного движения и публицист.