Родился 15 мая 1947 года на хуторе Авилов Константиновского района Ростовской области.
В 1969 году окончил Красноярское училище искусств по специальности «Актёр музыкальной комедии», в 1982 году – режиссёрские курсы при Российском институте переподготовки и повышения квалификации работников культуры у профессора Московской консерватории композитора Николая Кузнецова, в 1983 году прошёл стажировку в Государственном академическом театре имени Евгения Вахтангова у актёра, режиссёра и педагога Рубена Симонова.
Владимир Филимонов работал в Красноярском, Омском, Кемеровском театрах музыкальной комедии, в театрах оперетты Кузбасса и Красноярска, в Красноярской филармонии. С 1975 года работал в Алтайском краевом театре музыкальной комедии. С 1978 года начал заниматься режиссурой.
1986-1987 годы – главный режиссёр Красноярского театра музыкальной комедии;
1987-1988 годы – режиссёр-постановщик Алтайского краевого театра музыкальной комедии;
1988-1989 годы – главный режиссёр Карагандинского театра музыкальной комедии;
1991-1992 годы – солист-вокалист Камерного музыкального театра (Барнаул);
1992-1996 годы – режиссёр-постановщик, главный режиссёр Алтайского театра музыкальной комедии;
1996-2009 годы – художественный руководитель Алтайского государственного театра музыкальной комедии.
В разные годы поставил спектакли «Севастопольский вальс» К. Листова, «Цыганская любовь» Ф. Легара, «Доротея» Т. Хренникова, «Король вальса» И. Штрауса, «Иисус Христос – суперзвезда» Э. Уэббера, «Юнона и Авось» и «Звезда и смерть Хоакина Мурьеты» А. Рыбникова, «Скрипач на крыше» Д. Бока, «Дорогие мои бандитки» Д. Иванова и другие.
За выдающиеся творческие достижения Владимиру Филимонову постановлением Правительства России в 1999 году присвоено почётное звание «Заслуженный артист Российской Федерации». Также он награждён Знаком Святого апостола Андрея Первозванного (2002), премией администрации Алтайского края за спектакль «Девичий переполох» Ю. Милютина (2005).