Родился 25 июля 1915 года в Москве. Отец - Михайлин Василий Борисович (ум. 1943 г.). Мать - Михайлина Евдокия Ивановна (ум. 1962 г.). Супруга - Алферьева Галина Владимировна (1916 г. рожд.). Сын - Михайлин Сергей Владимирович (1943 г. рожд., погиб при пожаре в поезде 31 декабря 1981 г.).

Владимир Михайлин окончил Калужский сельскохозяйственный техникум и с апреля по ноябрь 1933 года работал техническим директором совхоза "Сменцево" Некоузского района Ивановской области, а с ноября 1933 - техническим директором совхоза "Ермолино" Боровского района.

В сентябре 1937 года поступил в сельхозакадемию имени М. Е. Тимирязева в Москве, а в июле 1939 года стал курсантом Высшего военно-морского Краснознаменного училища имени М. В. Фрунзе. Будучи курсантом выпускного курса, 22 июня 1941 года находился на морской практике на Балтийском флоте на крейсере "Аврора", а затем на эскадренном миноносце "Ленин", стоявшем в доке города Лиепая.

В первые же часы Великой Отечественной войны силы флота, базирующиеся в Лиепае, подверглись нападению фашистской авиации. Эсминец "Ленин" по приказанию командования был взорван, а курсанты училища были отозваны с корабельной практики и направлены в морскую пехоту на корабли флота. Владимир Михайлин был назначен командиром буксира ? 6, в задачу которого входила постановка барж, вооруженных зенитной артиллерией, на подходах с моря к Кронштадту и Ленинграду. От зенитной артиллерии, находящейся на баржах, немецкая авиация несла ощутимые потери.

В ноябре 1941 года В. Михайлину было присвоено звание лейтенанта и он получил назначение на Северный флот, в Беломорскую военную флотилию на должность командира БЧ-1 и БЧ-4 тральщика-65.

На этом корабле он принял участие в поиске и спасении уцелевших транспортов печально знаменитого конвоя "РQ-17". Кораблю удалось подобрать три экипажа с английских транспортов, находившихся в открытом море на спасательных плотиках. Однако тральщик и сам подвергся ударам немецкой авиации, и, получив попадания двух бомб в полубак корабля, был поставлен на ремонт. Владимир Михайлин был переведен помощником командира ТЩ-61 (06.1942-04.1943), а после его гибели - командиром тральщика-110 (04.1943-05.1945).

Проходя службу на кораблях Северного флота с декабря 1941 по май 1945 года, В. В. Михайлин не раз участвовал в проводке, охране конвоев и тралении мин от пролива Вилькицкого до Мурманска и Архангельска. Только в районе о. Диксон ТЩ-110 под его командой вытралил 41 донную магнитно-акустическую мину и таранил немецкую подводную лодку. За эти действия командир тральщика 110 был награжден орденом Красного Знамени и ТЩ-110 стал краснознаменным. Он участвовал в проводке почти всех транспортных конвоев.

По окончании Великой Отечественной войны В. В. Михайлин был переведен на Тихоокеанский флот, на котором прослужил до 1948 года. В 1945 году он принял фрегат ЭК-9 в США (Аляска, бухта Колд-бей), и совершил переход во Владивосток с заходом в порт Дойч-Харбор (США), Петропавловск (Камчатка), Охотское море, Татарский пролив, Владивосток. В августе 1945 года возглавил морской десант в порт Сейсин (Корея), а затем высадил десант в Маоко (Южный Сахалин).

После капитуляции Японии в конце октября 1945 года фрегат был назначен флагманским кораблем отряда транспортных судов "Жан Жорес", "Ломоносов", "Джурма", "Кавказ", "Вторая пятилетка", на которые были погружены войска 127-го горнострелкового корпуса генерала Соловьева. Переход отряда кораблей охранения и транспортов от Владивостока до Анадыря (Чукотка) проходил в крайне сложных метеоусловиях. В штормовом океане корабли то зарывались глубоко в воде, оставляя видимыми только мостики и мачты, то взлетали на гребне волн, обнажая подводную часть корпусов. В таких сложных условиях 127-й горно-стрелковый корпус был высажен на побережье реки Анадырь и на Чукотке в бухте Провидение.

С возвращением фрегата во Владивосток В. В. Михайлин получил приказ командующего флотом адмирала И. С. Юмашева следовать в Порт-Артур, возглавить отряд надводных кораблей и подводных лодок для постоянного базирования во вновь организованной военно-морской базе Порт-Артур. Переход отрядов кораблей Тихоокеанского флота прошел успешно. Однако тяжелое чувство оставил в сердцах моряков проход Цусимским проливом, где в 1905 году 2-я Тихоокеанская эскадра адмирала Рожественского потерпела сокрушительное поражение от японского флота.

Базируясь в Порт-Артуре, фрегат ЭК-9 нес боевую службу в Желтом море. В это время шла война в Китае. Американский флот базировался в портах Китая, в том числе в порту Циндау (в Желтом море), оказывая поддержку высаженным силам на побережье и ведя борьбу с десантами. В один из дней октября 1948 года фрегат В. В. Михайлина обнаружил тонущий китайский транспорт "Тонг-Пинг", на котором находилось более 300 женщин и детей. Фрегат принял людей на борт, а транспорт взял на буксир и доставил в Порт-Артур. За эти действия экипаж фрегата получил благодарность от китайских властей.

В январе 1948 года В. В. Михайлин продолжил службу в качестве старшего офицера 4-го отдела Организационно-мобилизационного управления Главного штаба ВМС. С декабря 1948 по февраль 1952 года он - слушатель Ленинградской военно-морской академии имени К.Е. Ворошилова, после ее окончания был назначен старшим помощником командира крейсера "Адмирал Нахимов" Черноморского флота (1952-1955). С июля по декабрь 1955 года командовал крейсером "Адмирал Корнилов", а с декабря 1955 по сентябрь 1958 года - крейсером "Куйбышев".

Одним из примечательных событий в биографии В. В. Михайлина этого периода явились визиты в Албанию, где базировалась бригада подводных лодок и надводных кораблей, а также несение боевой службы в Средиземном море. Будучи командиром крейсера "Куйбышев", трижды ходил в Албанию за товарищами Энвером-Ходжа, Бекиром Балука и Мехмедом Шеху для решения важнейших межгосударственных отношений между Албанией и СССР.

В 1957 году под флагом министра обороны СССР Маршала Советского Союза Г. К. Жукова на крейсере "Куйбышев" был совершен поход из Севастополя в Югославию.

В 1960 году, после окончания Военной академии Генерального штаба Вооруженных Сил, В. В. Михайлин становится командиром 50-й дивизии крейсеров. В 1961-1963 годах командует 150-й бригадой ракетных кораблей. В мае 1963 года назначается на должность первого заместителя командующего Балтийским флотом, в феврале 1967 года - командующим дважды Краснознаменным Балтийским флотом.

С 1970 по 1978 год он являлся заместителем Главнокомандующего ВМФ по ВМУЗам и начальником ВМУЗ. В 1978-1983 годах был назначен заместителем главнокомандующего Объединенными вооруженными силами государств-участников Варшавского Договора по Военно-морскому флоту, а с 1983 года вплоть до увольнения со службы являлся военным консультантом группы Генеральных инспекторов ВС СССР.

В декабре 1987 года адмирал В. В. Михайлин вышел в отставку. С 1987 года по настоящее время он является председателем президиума совета ветеранов Краснознаменного Северного флота и членом президиума Московского комитета ветеранов войны.

18 ноября 1999 года за мужество и отвагу, проявленные в борьбе с немецко-фашистскими захватчиками в годы Великой Отечественной войны постоянный президиум Съезда народных депутатов СССР своим указом присвоил В. В. Михайлину звание Героя Советского Союза. Он награжден двумя орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, тремя орденами Красного Знамени, орденом Трудового Красного Знамени, двумя орденами Отечественной войны I степени, двумя орденами Красной Звезды, польским орденом "Крест храбрецу", медалями "За отвагу", "За боевые заслуги", "За оборону Ленинграда", "За оборону Советского Заполярья", "За победу над Германией", "За победу над Японией", многими другими советскими и иностранными наградами.

Проживает в Москве.