Владимир Правдолюбов — сын священника из города Касимове Рязанской губернии. Брат священномученика иерея о. Николая Правдолюбова и исповедника о. Сергия Правдолюбова. В 1898-1903 годах учился в Касимовском духовном училище, затем в Рязанской духовную семинарию. В 1909 году 21-летний Владимир Правдолюбов окончил семинарию по первому разряду и поступил в Киевскую духовную академию, которую окончил в 1913 году со степенью кандидата богословия за сочинение «Вероучение, воззрения на обрядовую сторону религии и нравственное учение книги пророка Иеремии». По сведениям Михаила Правдолюбова, темой кандидатской работы Владимира Правдолюбова была «Неразрывная связь любви к Богу и ближнему в жизни и нравственности христианина».
Перед Владимиром Правдолюбовым открылся путь церковного служения, но он не был к тому времени женат, а принимать монашеский постриг не стал, не чувствуя к тому призвания. Он стал заниматься наукой, в основном психологией и педагогикой. Владимира Правдолюбова пригласили в Житомир преподавать русский язык, словесность, а также логику и психологию в учительской семинарии и женской гимназии имени святой Анастасии. Уже в августе 1913 года он приступил к обязанностям, одновременно читал лекции в народном университете. В 1914 году стал директором житомирской учительской семинарии, а в 1915 и 1918 годах выезжал в Галицию как преподаватель на специальные педагогические курсы, организованные правительством для подготовки учителей народных училищ.
В 1917 году впервые был арестован, но вскоре освобожден.
В Житомире власть постоянно менялась: то устанавливалась советская власть, то приходили петлюровцы. Граница Украины с Россией была закрыта, поэтому выехать из Житомира, находящегося на территории Украины, было невозможно. Когда к власти приходили петлюровцы, в городе начинались погромы. Владимир Правдолюбов несколько раз спасал от погромов тех, кому угрожала опасность. В одном случае несколько семейств укрылись на чердаке учительской семинарии и благополучно переждали там погромы. В другом случае он вместе со своим другом, учителем семинарии, в одной небольшой комнате укрыл семейство из семи человек. Жилище этих людей было полностью разгромлено, но сами они остались живы.
В 1922 году переехал в Москву, где продолжил свою педагогическую деятельность. Вместе с тем он стал заниматься серьезной научной работой. В 1922-1929 годах заведовал детским домом в Москве, преподавал в Объединенной школе краскомов им. ВЦИК в Кремле, являлся научным работником Наркомпроса, написал несколько работ по детской психологии.
В 1923 году стал доцентом Второго Московского государственного университета, старшим ассистентом психотехнической лаборатории, научным сотрудником Института методов школьной работы. Читал лекции в психотехнической лаборатории и Институте методов школьной работы. Областью его научных исследований были педагогика и психология.
В те годы среди ученых, занимавшихся психологией, возникла идея создания нового направления в этой науке — специальной науки о ребенке: его воспитании, образовании и формировании как личности. При Втором Московском университете сформировался целый коллектив известных и талантливых ученых, которые активно разрабатывали это новое направление в психологии. Они публиковали свои работы отдельными изданиями, помещали статьи в известном в то время журнале «Психология, неврология и психиатрия». Вместе с ними работал Владимир Правдолюбов, и деятельность его как ученого и педагога в эти годы успешно развивалась. Менее чем за семь лет, с 1922 по 1929 год, он издал три книги: «История письма», «Работоспособность учащихся» и очень важный для педагогики труд — «Кино и наша молодежь». В центральной газете «Известия» в 1928 году были напечатаны две его статьи — «О юном кинозрителе» и «Учащиеся и кино», а в журнале «На путях к новой школе» в 1926 году были опубликованы статьи о его работе с родителями учащихся. Особенно интересна его книга «История письма», которая вышла из печати со множеством иллюстраций.
Владимира Правдолюбова приглашали как специалиста в различные учреждения. В Военной академии он принимал участие в работе ее психологической лаборатории, где изучался новый для того времени метод тестирования, получивший теперь самое широкое распространение. В 1923 году он был участником Первого Всероссийского съезда по психоневрологии, на котором прочитал доклад «К вопросу об экспериментально-психологическом исследовании стенографов».
Владимир Правдолюбов не скрывал свою веру и почитание патриарха Тихона. В 1924 году по ходатайству Владимира Правдолюбова свт. Тихон принял протоиереев Анатолия и Сергия Правдолюбовых и подарил свою фотографию с дарственной надписью. После издания в 1927 году митрополитом Сергием (Страгородским) и временным патриаршим синодом «Декларации» Владимир Правдолюбов не присоединился к непоминающим, но одно время не подходил под благословение отца, поминавшего за богослужением митрополита Сергия. Позднее влияние отца и брата и твердость в исповедании веры многих других сторонников митрополита Сергия привели Владимира Правдолюбова к убеждению, что надо иметь общение и со сторонниками, и с противниками последнего.
Только в 1925 году, когда ему было уже 37 лет, он женился. Но брак этот нельзя назвать счастливым: детей у них не было, а в 1932 году, когда Владимир Правдолюбов вернулся из заключения и ссылки, жена от него ушла.
4 июня 1929 года он был арестован по обвинению в «злостной антисоветской агитации и пропаганде, участии в „Союзе русского народа“ и контрреволюционном заговоре». Более двух месяцев он находился под следствием. За это время ему предъявляли самые различные обвинения, доказать которые сами обвинители не могли. Например, на обвинение в восстании в городе Касимове в 1918 году Владимир Правдолюбов отвечал тем, что с 1917 по 1922 год не выезжал из Житомира по причине закрытия границы между Украиной и Россией. На обвинение участия в погромах в городе Житомире в 1918 году он возражал, что, напротив, укрывал в те годы очень многих, кому грозили эти погромы, что могут подтвердить участники этих событий. 8 августа 1929 года Особым совещанием при Коллегии ОГПУ осужден на три года исправительно-трудового лагеря. Отбывал наказание в Соловецком лагере особого назначения, через год был отправлен в ссылку в г. Вельск Северного края, работал в больнице помощником врача, преподавал на курсах для медперсонала.
После окончания срока ссылки жил в Горьком, занимался литературным трудом, участвовал в организации Горьковской психотехнической лаборатории. С весны 1933 по август 1934 г. жил в Касимове, преподавал в индустриальном техникуме.
В этот период Владимир Правдолюбов составил жизнеописание касимовских местночтимых подвижников благочестия царевича Иакова (XVII в.) и Петра Отшельника (сер. XIX в.). Вместе с братом, священником Николаем, он составил подробное жизнеописание блаженной Матроны Анемнясевской, для чего ездил к ней в деревню Анемнясево Бельковского района Московской области (ныне Касимовского района Рязанской области).
С августа 1934 года работал преподавателем в техникуме и образцовой школе в Горьком. В начале лета следующего года приезжал в Москву для лечения, после которого уехал в Куйбышев, но устроиться там на работу не смог. С 1 сентября 1935 года преподавал в педагогическом техникуме в г. Сергаче Горьковского края.
25 сентября 1935 года был арестован, проходил сначала по одному делу с касимовскими священнослужителями и блаженной Матроной, потом его дело было выделено в отдельное. Владимир Правдолюбов был обвинен в том, что он «являлся активным участником контрреволюционной церковно-монархической группировки церковников в контрреволюционных целях для создания авторитета и прославления „блаженной Матреши“ и „царевича“ Касимовского Иакова написал подробное их жизнеописание организовывал массовое паломничество на его могилу, где участники группы обрабатывали верующих в антисоветском духе».
26 ноября 1935 года Владимир Правдолюбов был приговорен к пяти годам ИТЛ, 2 декабря отправлен в Карагандинский ИТЛ, где работал помощником лекаря.
В 1937 году был арестован в лагере по обвинению в том, что вместе с архим. Маврикием (Полетаевым) «создал контрреволюционную группу, которая под руководством Полетаева систематически собиралась, проводила богослужения, распространяла контрреволюционные и религиозные настроения среди лагерников». Виновным в участии в «контрреволюционной группе» себя не признал, на допросах сказал, что имеет Библию. 28 сентября решением тройки УНКВД по Карагандинской обл. приговорен к высшей мере наказания.
Расстрелян 4 октября 1937 года вместе с архим. Маврикием (Полетаевым) и мч. Василием Кондратьевым.
