Vsevolod Larionov est le neveu de l'actrice lauréate du prix StalineSofia Giatsintova[2]. Sa carrière au cinéma commence alors qu'il est encore adolescent, avec le rôle de Dick Sand dans le film Un capitaine de quinze ans de Vassili Jouravlev. Il suit une formation en art dramatique au sein du Théâtre du Lenkom et, après obtention de son diplôme en 1950, devient acteur de ce théâtre[3]. Il continue son travail au cinéma et travaille aussi au doublage des films et dessins animés[4]. À la radio, il participe régulièrement à l'émission de divertissement S dobrym outrom (С добрым утром!). On lui décerne le titre d'artiste émérite de la RSFSR en 1967 et le titre d'artiste du Peuple de la RSFSR en 1978.
Mort le à Moscou, après une longue maladie, Vsevolod Larionov est enterré au cimetière Vagankovo.