Родилась 9 июля 1930 года в д. Фотьево Великолукского района Псковской области в семье рабочего.
С июля 1941 г. по 1947 г. находилась с семьей в эвакуации в городе Оренбурге. По возвращении в Великие Луки закончила среднюю школу №1 и поступила в Великолукский учительский институт. Получила специальность учительницы русского языка и литературы.
В 1952 году была направлена в Локнянскую семилетнюю школу, где проработала 2 года. В 1954 году возвратилась в Великие Луки, работала воспитателем детского дома, научным сотрудником городского краеведческого музея, одновременно закончила заочно педагогический институт.

С 1962 г. трудится в средней школе №1. Главный девиз ее: «Обучая, воспитывай гражданина высоких моральных качеств». За высокий профессионализм и методическое мастерство награждена значком «Отличник народного образования».
Вместе с коллективом учителей и учащихся создала музей истории школы, которому в 1979 году присвоено высшее звание «Отличный школьный музей». С уходом на пенсию продолжает руководить им.

В августе 1978 г. В. И. Дмитриевой присвоено звание «Заслуженный учитель школы РСФСР».