Владимир Константинович Горелов родился 24 октября 1926 года в Москве в семье директора завода. В 1943—1945 годах учился в Московском железнодорожном техникуме, занимался в художественной самодеятельности.
В 1945—1947 годах учился в танцевальной студии при
Большом театре
. В том же году стал актёром Московского ТЮЗа, где работал всю жизнь. Снимался в кино, занимался концертной деятельностью.
Отец — Константин Николаевич Горелов, 1894 г.р., член ВКП(б) с 1921 г. (исключен в 1937 г.), был на руководящих должностях, в т. ч. директором завода "Комсомолец" г. Егорьевска, репрессирован, проходил по одному делу с В. Д. Головачевым, мужем Марии Петровых, умер в заключении в 1941 году.
Мать — Цона Христовна Горелова (1890—1972), болгарка по происхождению.
Брат — Леонид, учитель, затем зам. министра.
Брат — Аркадий (пропал без вести на фронте в 1942 году).