В 1920—1921 годах — заместитель начальника Главного политического управления водного транспорта, руководил его восстановлением. С декабря 1921 года — помощник начальника Политуправления Реввоенсовета (РВС) по морской части и начальник Морского отдела Республики. С марта 1923 года — начальник и комиссар военно-морских учебных заведений.
С октября 1926 по июнь 1931 года — командующий Морскими силами Чёрного моря.
С июля 1931 года — начальник Морских сил РККА. В 1931—1934 годах член РВС СССР. С 27 января 1937 года одновременно заместитель наркома обороны СССР по Морским силам.
Арест и расстрел
10 июля 1937 года арестован. На следствии подвергался пыткам и избиениям со стороны следователя З. М. Ушакова, не выдержав которых, подписал признательные показания о своём участии «в шпионской, террористической и диверсионной работе».[1]Военной коллегией Верховного Суда СССР 28 июля 1938 года приговорён к смертной казни. Расстрелян в тот же день. Через месяц, 26 августа 1938 года, была приговорена к высшей мере наказания и расстреляна его жена Валентина Александровна Орлова.
↑О масштабах репрессий в Красной Армии в предвоенные годы (документы) [Публикация Ивкина В. И., Какурина А. И.] // Военно-исторический журнал. — 1993. — № 3. — С.29.
↑ПРИКАЗ РЕВОЛЮЦИОННОГО ВОЕННОГО СОВЕТА СОЮЗА СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК по личному составу армии № 103. 23 февраля 1928 года. Москва. — М.: Центральная Типография НКВМ, 1928. — 1 с. — 400 экз.
И. И. Барсуков, В. М. Йолтуховский, А. Б. Кондрашов. «Адмиралы и генералы Военно-морского флота. Руководители структур политической и воспитательной работы. Биографические хроники (1917—2013)». — М.: «Кучково поле», 2014. — 432 с. — ISBN 978-5-9950-0408-0. — С.263.
Близниченко С. С. К 115-летию со дня рождения флагмана флота 1 ранга (адмирала флота) Владимира Митрофановича Орлова. // Военно-исторический архив. — 2010. — № 10. — С.3-19.
Близниченко С. С. Расстрельный список «Москва — Центр» не оставлял никаких надежд. // Военно-исторический журнал. — 2012. — № 8. — С. 57-63.
Близниченко С. С. В. М. Орлов и И. К. Кожанов — лидеры-соперники советской военной флотской элиты 1930-х годов // Актуальные вопросы изучения истории формирования и развития РККА и РККФ: материалы международной научной конференции 26—27 февраля 2018 г. СПб.: Изд-во Михайловской военной артиллерийской академии, 2018. С. 87—96.
Черушев Н. С., Черушев Ю. Н. Расстрелянная элита РККА (командармы 1-го и 2-го рангов, комкоры, комдивы и им равные): 1937—1941. Биографический словарь. — М.: Кучково поле; Мегаполис, 2012. — С. 19-20. — 2000 экз. — ISBN 978-5-9950-0217-8.
* Рудный М. М. Учитель и друг. // Флагманы [Сборник воспоминаний и очерков о репрессированных флотоводцах / Сост. А. П. Аристов и др.]. — М.: Воениздат, 1991. — 281 с. — (Временем разрешено); ISBN 5-203-00691-1. — С.111-130.