В 1880 году поступил в Николаевскую академию Генерального штаба, в которой за проявленные в обучении успехи уже через год был произведён в поручики, в 1883 — в штаб-ротмистры, а по окончании академии по первому разряду в ноябре 1883 года был определён на службу офицером для особых поручений в Харьковский военный округ при штабе 10-го армейского корпуса, с производством в капитаны (1883).
Уже в следующем году Дедюлин был назначен старшим адъютантом штаба 23-й пехотной дивизии. В 1885 году был переведён в отдел военных сообщений, став заведующим по передвижениям войск Петербурго-Динабургского района. В 1886 году произведён в подполковники, с 1892 — полковник, с 6 декабря 1900 года — генерал-майор. В 1900—1903 годах был начальником отдела Управления военных сообщений. В октябре 1903 года переведён на службу начальником штаба Отдельного корпуса жандармов; 17 января 1905 года занял должность Санкт-Петербургского градоначальника. В этот период:
возник Петербургский совет рабочих депутатов.
созданы первые низовые профсоюзные организации и межсоюзное Центральное бюро профсоюзов.
введена в строй Центральная телефонная станция.
основан Пушкинский дом. Открыт Дом писателей на Аптекарском острове.
Оказавшись на этой должности в период начавшейся революции, Дедюлин оказался «первым и почти единственным человеком, который смело выступил в защиту монархистов». Он принял под своё покровительство нарождавшийся Союз русского народа и совместно с генерал-губернатором Санкт-Петербурга Д. Ф. Треповым принялся за прекращение в столице революционных беспорядков (наиболее нашумевшей акцией стала высылка из столицы 24 апреля 1905 более 700 неблагонадёжных рабочих).
31 декабря 1905 года назначен командиром Отдельного корпуса жандармов, а его место на посту градоначальника занял другой видный монархист В. Ф. фон-дер-Лауниц. В сентябре 1906 года Дедюлин был назначен на должность дворцового коменданта, в которой состоял вплоть до своей кончины, входя в ближайшее окружение императора Николая II. В 1908 году произведён в генерал-лейтенанты (со старшинством с 6 декабря 1906 года), 6 мая 1909 года пожалован в генерал-адъютанты, с 6 декабря 1912 — генерал от кавалерии.
Находился в оппозиции к П. А. Столыпину. Поддерживал дружеские отношения с командиром корпуса жандармов генералом П. Г. Курловым, чью кандидатуру на пост министра внутренних дел сразу же предложил царю в 1911 после убийства Столыпина. Противник Г. Е. Распутина.
Являясь дворцовым комендантом, продолжал покровительствовать монархическому движению. Во время раскола в СРН поддержал противников А. И. Дубровина, в качестве возможного руководителя СРН особо выделяя протоиерея И. И. Восторгова. К сторонникам Дубровина стал относиться негативно после подавления революции 1905—1907 годов, в марте 1908 года откровенно заявляя, что СРН
был нужен, когда нужно было гнать красные тряпки, и в этом он оказал огромную услугу. А теперь он уже не нужен, красных тряпок на улицах нет <…> теперь нужно иное.
Среди монархических организаций особо покровительствовал Русскому Народному Союзу им. Михаила Архангела и лично его лидеру В. М. Пуришкевичу. Активно поддерживал Академическое движение, а его супруга Елизавета Сергеевна (дочь С. И. Дохтурова) возглавляла возникшее по инициативе Пуришкевича «Общество содействия академической жизни высших учебных заведений Петербурга».
Имел двоих детей; старшая дочь, Екатерина Владимировна, в замужестве Эксе (1884—1976); внучка Елизавета Дмитриевна Эксе (1906—1989)[1].
Энциклопедия секретных служб России / Авт.-сост. А. И. Колпакиди. — М. : ООО «Издательство Астрель»: ООО «Издательство АСТ»: ООО «Транзиткнига», 2003. — С. 92. — 800 с. — ISBN 5-17-018975-3. — ISBN 5-271-07368-8. — ISBN 5-9578-0086-4.
Дедюлин Владимир Александрович // Список генералитету по старшинству. Составлен по 1 января 1913 года. — 1913. — С. 135. — [1046] с.
Князев М. А. Взаимоотношения дворцового коменданта В. А. Дедюлина и правых: идейное единство или взаимовыгодное сотрудничество? // Омский научный вестник. Сер. Общество. История. Современность. 2023. — Т. 8, № 4. — С. 46-51.