Родился 13 сентября 1948 г. в пос. Маяк Соль-Илецкого района Чкаловской обл. РСФСР (ныне пос. Маякский, Оренбургская обл. РФ).
В 1972 г. окончил с отличием факультет "Двигатели, приборы и автоматы" Челябинского политехнического института (ныне Южно-Уральский государственный университет) по специальности "Летательные аппараты".
Доктор технических наук (2002), академик РАН (2016), профессор (2002).
После окончания вуза начал работать инженером-испытателем в Конструкторском бюро машиностроения (ныне АО "Государственный ракетный центр им. академика В. П. Макеева", г. Миасс Челябинской обл.), которое занималось разработкой баллистических ракет для подводных лодок. В дальнейшем последовательно занимал на этом предприятии посты конструктора II категории, старшего инженера, заместителя начальника отдела - начальника сектора (1980-1986), заместителя главного конструктора (1986-1995), заместителя генерального конструктора (1995-1997), первого заместителя генерального конструктора (1997-1998), начальника и генерального конструктора (1998-2004). С 2004 г. по н. в. - генеральный директор, генеральный конструктор "ГРЦ Макеева".
В 1960-х - 1980-х гг. Владимир Дегтярь участвовал в разработке второго и третьего поколений ракетных комплексов для подводных лодок с баллистическими ракетами Р-27У, Р-27К, Р-29, Р-29Р, Р-39, Р-29РМ, их модификаций. В 1987 г. под руководством и при участии Дегтяря были выполнены два пуска ракет Р-29РМУ с атомной подводной лодки проекта 667БДРМ, находившейся на Северном полюсе.
В конце 1980-1990-х гг. руководил конверсионным производством на предприятии, в частности, переоборудованием снимавшихся с дежурства баллистических ракет в ракеты-носители для запуска с подводных лодок на орбиту Земли космических аппаратов (ракета-носитель "Штиль", осуществлено два успешных запуска). В 2000-2010-х гг. предприятие работало над концепцией авиационно-ракетного комплекса космического назначения "Воздушный старт" на базе самолета Ан-124-100 "Руслан", эскизным и техническим проектами первой ступени космической ракеты-носителя "Русь-М", вело проработки по многоразовой транспортной космической системе "Корона" и перспективным гиперзвуковым летательным аппаратам.
Под началом Дегтяря разработаны и приняты на вооружение баллистические ракетные комплексы "Станция" (2002) и "Станция-2" (2006), "Синева" (2007) и "Лайнер" (2014). Перевооружение на "Синеву" и "Лайнер" позволило продлить срок существования северо-западной группировки подводных лодок проекта 667БДРМ "Дельфин" до 2030 г. В качестве руководителя "ГРЦ Макеева" Владимир Дегтярь участвовал в разработке корабельного боевого стартового комплекса атомной подводной лодки проекта 09551 "Борей" (первый корабль этого типа был передан флоту в 2013 г.).
Владимир Дегтярь разработал концепцию системы защиты Земли от астероидно-кометной опасности на основе существующих и проектируемых ракетно-космических комплексов, оснащенных специальными разведывательными и ударными аппаратами с ядерными взрывными устройствами.
В 2020-х гг. под руководством Дегтяря разработан ракетный комплекс наземного шахтного базирования "Сармат". 1 сентября 2023 г. глава "Роскосмоса" Юрий Борисов сообщил, что "Сармат" поставлен на боевое дежурство. Ведется серийное изготовление ракет "Синева" для подводных лодок.
Владимир Дегтярь входил в состав научно-технического совета Военно-промышленной комиссии при правительстве РФ (2010-2014), с 2014 г. по н. в. является членом научно-технического совета Военно-промышленной комиссии РФ. Член президиума научно-технического совета "Роскосмоса". Заместитель председателя Научного совета РАН по механике конструкций из композиционных материалов. Член президиума Уральского отделения (УрО) РАН, заместитель председателя Южно-Уральского научного центра УрО РАН, член объединенного ученого совета по математике, механике и информатике УрО РАН. Заведующий кафедрой "Летательные аппараты" Южно-Уральского госуниверситета. Главный редактор межотраслевого научно-технического журнала "Конструкции из композиционных материалов" и отраслевого научно-технического сборника "Ракетно-космическая техника, серия XIV". Входит в состав редакционных коллегий научных журналов "Вестник Южно-Уральского государственного университета", серии "Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника" и серии "Машиностроение", электронного научного журнала "Diagnostics, resource and mechanics of materials and structures".
В 2005-2010 гг. являлся депутатом законодательного собрания Челябинской обл. IV созыва.
Владимир Дегтярь награжден орденами "Знак Почета" (1987),"За заслуги перед Отечеством" IV степени (2010), Александра Невского (2017). Отмечен Почетной грамотой президента РФ (2014), Почетной грамотой правительства РФ (2008).
Лауреат премии Ленинского комсомола (1977), Государственной премии РФ (2003), Демидовской премии (2022).
Почетный гражданин г. Миасса (2007) и Челябинской обл. (2010). Академик Российской академии ракетных и артиллерийских наук (2005).
Автор более 240 научных публикаций, в т. ч. 17 книг. В их числе "Методология проектирования стартовых систем баллистических ракет подводных лодок" (2002), "Гидродинамика баллистических ракет подводных лодок" (2004, совместно с Валентином Пеговым), "Ракетная концепция системы противоастероидной защиты Земли" (2013), двухтомник "Гиперзвуковые летательные аппараты" (2018) и др. Имеет 61 патент.