Родился около 960 г. Представитель династии Рюриковичей, сын Киевского князя Святослава Игоревича (правил в 960-972 гг.) и его наложницы Малуши. Воспитателем князя был воевода Добрыня, известный в русских былинах как Добрыня Никитич.

Известен также как Владимир Красное Солнышко, Владимир Святой.

Главным источником сведений о жизни Владимира Святославича является Повесть временных лет - древнерусский летописный свод начала XII в.
В 969 г. получил от отца в удел Новгородское княжество, второе по важности после Киева. После гибели Святослава Игоревича в 972 г., участвовал в междоусобной борьбе за киевский престол, в которую были вовлечены не только его братья, но и ближайшие восточноевропейские государи. Во второй половине 970-х гг. некоторое время провел в Европе (вероятнее всего в Швеции), где собрал наемное варяжское войско. С его помощью захватил в 978 г. Киев, откуда изгнал своего старшего брата-соперника Ярополка, став великим князем Киевским.
В 980-х гг. проводил политику внутренней консолидации Древнерусского государства. В частности, совершил несколько успешных военных походов на земли подвластных киевским князьям славянских и балтийских племен (белых хорватов, вятичей, радимичей, ятвягов и др.), а также против государств, представлявших военную опасность для Руси - Польши и Волжской Булгарии. Тогда же предпринял так называемую языческую религиозную реформу, построив в Киеве капище языческим богам (Перуну, Хорсу. Даждьбогу, Мокоши и др.) и организовав ритуал регулярных жертвоприношений им.
В 987 г. Владимир Святославич заключил военный союз с византийским императором Василием II, условием которого со стороны Руси была женитьба Владимира на византийской принцессе Анне. Ответным условием Византии стало крещение Владимира, которое состоялось в 988 г. (он принял христианское имя "Василий"). На следующий год был заключен брак с византийской принцессой. Сразу же после крещения князь предпринял первые меры по христианизации государства: языческие капища в городах были уничтожены, организовано крещение киевлян, а затем и жителей других городов с помощью греческих священников. В 996 г. в Киеве была учреждена митрополия, а в других центрах Древнерусского государства (в частности, Новгороде) установлены епископские кафедры. Началось строительство храмов, в Киеве была заложена первая на Руси каменная Десятинная церковь.
В последнее десятилетие Х в. - начале XI в. Владимир Святославич активно занимался организацией обороны южных рубежей Древнерусского государства на границе с кочевыми племенами печенегов. В этот период по берегам притоков Днепра была сооружена фортификационная система больших масштабов. Она состояла из крепостей ("градов"), соединенных сплошными земляными валами с деревянным тыном, куда посылали нести службу людей со всей Руси. Также Владимир Святославич впервые организовал чеканку на Руси собственной серебряной и золотой монеты.
Владимир Святославич скончался в 1015 г. в своей загородной резиденции в Берестове (ныне местность находится на территории Киева) и был похоронен в Десятинной церкви. Храм был разрушен в конце 1240-х гг. после захвата Киева монголо-татарами. В 1632-1636 гг. при разборке руин был обнаружен саркофаг с останками, которые были признаны мощами князя. В наши дни частицы его мощей хранятся в различных храмах России, в частности в храме Христа Спасителя в Москве и во Владимирском соборе г. Севастополя.
В первые столетия после смерти князя Владимира Святославича народная память о нем приобрела форму былинного эпоса. В течение нескольких веков былины сохраняли образ киевского князя Владимира Красное Солнышко и его дружинников-богатырей Ильи Муромца, Добрыни Никитича и Алеши Поповича.
Канонизация великого князя Владимира Святославича Русской православной церковью произошла, по мнению историков, во второй половине XIII в. В первой половине XV в. его почитание приобрело черты церковно-государственного празднования. Память святого равноапостольного Владимира совершается ежегодно 28 (15 - по старому стилю) июля и 23 (10) октября. Также он почитается как святой Католической церковью.
В честь святого Владимира в России было возведено большое число храмов, в частности Князь-Владимирский собор в Санкт-Петербурге (1789), Владимирские соборы в Севастополе (1888), Киеве (1896) и др.
В 1782 г. в Российской империи был учрежден орден Святого равноапостольного князя Владимира четырех степеней, который до 1917 г. был одной из высших наград для военных и гражданских чинов. В 1957 г. Русская православная церковь учредила одноименный орден трех степеней.
В 1853 г. был воздвигнут памятник князю Владимиру в Киеве (скульптор Петр Клодт), в 1998 г. - в Белгороде (Вячеслав Клыков), в 2007 г. - во Владимире (Сергей Исаков). В настоящее время в Москве также идет подготовка к сооружению памятника Владимиру Святому.
Имя князя Владимира Святославича носят города Владимир в России (основан им в 990 г.), Владимир-Волынский (ныне на Украине), залив Владимира в Японском море на юго-востоке Приморского края.
31 мая 2010 г. в Российской Федерации установлена памятная дата России - День Крещения Руси 28 июля.

До крещения и женитьбы на византийской принцессе Анне состоял в нескольких браках, в частности с полоцкой княгиней Рогнедой, чешской и болгарской княжнами. По летописным свидетельствам, у Владимира Святославича было 12 сыновей от различных жен и наложниц. После междоусобной войны 1015-1016 гг. великим князем Киевским стал сын Владимира, Ярослав Владимирович, прозванный Мудрым (978–1054).