Родился 11 января 1918 года в деревне Жерлово (ныне Загорский район Московской области). Окончил среднюю школу. С декабря 1940 года в рядах Красной Армии, призван Тушинским ГВК (город Тушино Московской области). Окончил военную авиационную школу пилотов. Служил в 8-м ЗИАП (ВВС Приволжского военного окруда) в должности лётчика-инструктора.

С 5 августа 1944 года младший лейтенант В. С. Михеев в действующей армии. Воевал в составе 482-го ИАП, летал на Ла-5 и Ла-7.

К марту 1945 года заместитель командира, он же штурман эскадрильи 482-го истребительного авиационного полка (322-я истребительная авиационная дивизия, 2-й истребительный авиационный корпус, 2-я Воздушная армия) лейтенант В. С. Михеев совершил 37 боевых вылетов, провёл 14 воздушных боёв, в которых сбил лично 2 и в составе пары 1 самолёт противника.

В марте 1945 года направлен в 937-й ИАП, где летал на Ла-7. Участник боёв за взятие Берлина и освобождение Праги. К 11 мая 1945 года выполнил около 50 боевых вылетов, провёл более 15 воздушных боёв (число воздушных побед не изменилось). Сражался на 3-м Белорусском и 1-м Украинский фронтах.

Участник войны в Корее с июля 1952 по июль 1953 гг. в должности заместителя командира по лётной подготовке 518-го истребительного авиационного полка (216-я истребительная авиационная дивизия, 64-й истребительный авиационный корпус), летал на МиГ-15. В небе Кореи подполковник В. С. Михеев выполнил 78 боевых вылетов, провёл 35 воздушных боёв, сбил лично 4 самолёта ВВС США и ещё 3 повредил.

После окончания боевых действий продолжал служить на различных должностях в ВВС. С января 1954 по январь 1957 гг. командовал 518-м ИАП. С 25 мая 1960 года Гвардии полковник В. С. Михеев - в запасе.

Награждён орденами: Красного Знамени (06.10.1952, 14.08.1957), Отечественной войны 1-й степени (05.04.1945), Красной Звезды (29.04.1957); медалями, в том числе "За боевые заслуги" (19.11.1951).