Сын великого князя Святослава Игоревича от ключницы Малуши родом из города Любеч, милостницы княгини Ольги. Сын рабы («робичич» по словам Рогнеды), по обычаям язычников мог наследовать отцу-князю. По Повести временных лет Владимир среди сыновей Святослава был третьим по старшинству после Ярополка и Олега. Выдвигалась также гипотеза, что на самом деле он был вторым (старше Олега), так как получил от отца при его уходе на войну с Византией в 970 году важный Новгород, в то время как Олег довольствовался Древлянской землёй с центром в Овруче. Наставником и воеводой юного Владимира в Новгороде стал Добрыня. По летописи Владимир вокняжился в Киеве в 980 году. Согласно самому раннему Житию Владимира монаха Иакова («Память и похвала князю Владимиру», 2-я половина XI века) это случилось 11 июня 978 года. Из ряда хронологических соображений кажется более вероятной дата 978, а дата 980 получена, видимо, при вторичной расстановке годовой сетки в летописи путём неправильного пересчёта. Так летописец упомянул о 37 годах правления Владимира, что также указывает на 978, как год прихода Владимира к власти. Новый князь киевский (величался также хазарским титулом каган) принял меры к реформации языческого культа. Воздвиг в Киеве капище с идолами шести главных богов славянского язычества (Перуна, Хорса, Даждьбога, Стрибога, Семаргла и Мокоши, без Велеса), также есть сведения, что князь практиковал, подобно скандинавам, человеческие жертвоприношения богам.

Православные источники утверждают, что после крещения князь освободил от супружеских обязанностей всех бывших языческих жён. Рогнеде он предложил выбрать мужа, но она отказалась и приняла монашеский постриг. Летописное повествование о «выборе вер» («испытании вер») Владимиром носит легендарный характер. Ко двору вызывались проповедники ислама, иудаизма, западного «латинского» христианства, но Владимир после беседы с «греческим философом» остановился на православии. Несмотря на агиографический трафарет, в повествовании есть историческое зерно. Так, Владимир говорит «немцам»: «Иде́те опять, яко отцы наши сего не прияли суть» (то есть ступайте назад, ибо наши отцы этого не приняли). В этом можно видеть отзвуки событий 962 года, когда германский император присылал в Киев епископа и священников по просьбе княгини Ольги. Не принятые на Руси, они «еле спаслись». Согласно летописи, в 987 году Владимир на совете бояр принял решение о крещении «по закону греческому». В крещении Владимир принял имя Василий, в честь правящего византийского императора Василия II, согласно практике политических крещений того времени. Русь стала одной из митрополий (Киевской) Константинопольского патриархата. Епархия была создана также в Новгороде, а по некоторым данным — в Белгороде Киевском (не путать с современным Белгородом), Переяславле и Чернигове. Не препятствовал Владимир и деятельности западных проповедников. Когда его сын Святополк взял жену из Польши, вместе с ней в ок. 1000 г. прибыл Рейнберн, епископ Кольберга (Колобжега), позднее окончивший жизнь в темнице. При помощи немецкого миссионера Бруно Кверфуртского, лично встречавшегося с Владимиром, в 1007 году была учреждена епархия у печенегов, по-видимому недолговечная. Все законы Владимир принимал при согласовании со своим советом, который состоял из его дружины (военных начальников) и старейшин, представителей разных городов. Званы были вместе с боярами и посадниками и «старейшины по всем градом» Времена Владимира ознаменованы началом распространения грамотности на Руси — что связано с Крещением. При Владимире начинается масштабное каменное строительство на Руси, хотя первые сохранившиеся постройки относятся ко времени его сына Ярослава. Заложены города Владимир-на-Клязьме (990 г.), Белгород (991 г.), Переяславль (992 г.) и многие другие. После крещения Владимир состоял предположительно в двух последовательных христианских браках — с византийской царевной Анной и, после её смерти в 1011, с неизвестной «мачехой Ярослава»[34], попавшей в плен к Святополку в 1018 году. В последние годы жизни Владимир, вероятно, собирался изменить принцип престолонаследия и завещать власть любимому сыну Борису. Во всяком случае, именно Борису он доверил свою дружину. Двое старших из остававшихся в живых сыновей — Святополк туровский и Ярослав новгородский — почти одновременно восстали против отца в 1014 году. Поэтому, когда Владимир скончался от болезни в загородной резиденции Берестове 15 июля 1015, окружающие скрыли его смерть. Дело в том, что Святополк находился в Киеве: он не должен был узнать об этом раньше горожан, иначе попытался бы узурпировать власть. Тело князя, обернутое ковром, тайно вывезли ночью на санях и привезли в Киевскую Десятинную церквь, где он и был похоронен; мраморные саркофаги Владимира и его жены стояли посредине храма. Десятинная церковь разрушена монголами в 1240 году. Останки (мощи), извлечённые из захоронения, были розданы в киевские и московский соборы и к настоящему времени оказались утрачены. Современные исследователи сомневаются в том, что это действительно были раки Владимира и Анны.