Родился 2 февраля 1921 г. в селе Дядьково Дмитровского уезда Московской губернии РСФСР (ныне в Дмитровском районе Московской обл. РФ).
В 1939 г. окончил второй курс Московского гидрометеорологического техникума. В 1940 г. получил летную подготовку в аэроклубе подмосковного г. Реутова.
В марте 1940 г. начал службу в рядах Рабоче-крестьянской Красной армии. В декабре 1940 г. стал выпускником Качинской военной авиационной школы летчиков (позднее Качинское высшее военное авиационное училище летчиков им. А. Ф. Мясникова, расформировано в 1998 г.). После начала Великой Отечественной войны школа была переведена в г. Красный Кут Саратовской обл. До апреля 1944 г. Владимир Махалин занимал в этом военном учебном заведении должность летчика-инструктора.
В период с сентября по ноябрь 1943 г. прошел боевую стажировку в 427-м истребительном авиационном полку на Степном и 2-м Украинском фронтах. Участвовал в освобождении левобережных районов Украинской СССР (ныне Украина), битве за Днепр. Совершил 26 боевых вылетов на истребителе Як-9, лично сбил два самолета противника.
В 1944-1950 гг. служил летчиком-инструктором в Высшей офицерской школе воздушного боя Военно-воздушных сил (ВВС) Красной армии (г. Люберцы, Московская обл.). В 1948 г. экстерном окончил Высшие офицерские летно-тактические курсы в Таганроге (Ростовская обл.).
С 1950 по 1956 г. - летчик-испытатель Государственного краснознаменного научно-исследовательского института ВВС (ныне Государственный летно-испытательный центр Министерства обороны РФ им. В. П. Чкалова, ГЛИЦ, управление в г. Ахтубинске Астраханской обл.). Проводил государственные испытания реактивного самолета-разведчика Як-25Р, испытывал сверхзвуковой истребитель МиГ-19, работал на других самолетах.
В мае - июне 1951 г. был участником боевых действий в Корее в составе группы испытателей ГК НИИ ВВС. Пилотировал истребитель МиГ-15, совершил несколько боевых вылетов и сбил один самолет противника.
В январе 1956 г. был прикомандирован к конструкторскому бюро Павла Сухого (ОКБ №51 Минавиапрома СССР, ныне компания "Сухой" в составе "Объединенной авиастроительной корпорации", входящей в Ростех). Проводил испытания опытных сверхзвуковых самолетов Т-3 (в частности, управлял этой машиной в ее первом полете 26 мая 1956 г.) и С-2 (Су-7), также испытывал сверхзвуковой истребитель С-1. 9 июня 1956 г. Владимир Махалин на самолете С-1 первым с Советском Союзе превысил скорость в 2 тыс. км/ч (2 тыс. 70 км/ч). 1 сентября того же года в ходе одного из испытательных полетов (по разным данным, на Т-3 или С-1) у самолета заглох двигатель, Махалин вывел машину из штопора, смог с пятой попытки снова запустить двигатель и благополучно произвел посадку.
В конце 1956 г. у летчика была диагностирована лейкемия. Из-за болезни он был отстранен от полетов. В 1957 г. вышел в отставку в звании подполковника.
Указом Президиума Верховного совета СССР от 16 сентября 1957 г. Владимиру Махалину было присвоено почетное звание Героя Советского Союза ("за мужество и героизм, проявленные при испытании новой авиационной техники").
В дальнейшем Владимир Махалин продолжал работать в ОКБ Сухого, где занимал должности заместителя начальника летно-испытательной станции по летной части (1957-1965), инженера-конструктора (1965-1969), ведущего конструктора (1969-1972), начальника сектора посадочных устройств (1972-1980).
С начала 1960-х гг. проживал в Москве. Скончался 30 октября 1983 г., похоронен в д. Очево (Дмитровский район Подмосковья).
Подполковник (1956), летчик-испытатель 1-го класса.
Был награжден двумя орденами Ленина (июль и сентябрь 1959), орденами Красного Знамени (1945), Красной Звезды (1955), медалями.