Русский физикохимик; родился в Петербурге. В 1873 году окончил там же Горный институт. В нём же с 1879 года был профессором.
Основные научные работы посвящены химии растворов и горючих ископаемых.
В 1876 году Алексеев описал способ определения взаимной растворимости жидкостей, названный его именем, и указал на существование критической температуры растворения. В 1883 году разработал теорию, согласно которой молекулы в растворах находятся в агрегированном состоянии; эти представления сыграли важную роль в создании теории поверхностного натяжения. С 1886 года Алексеев разрабатывал аналитические и калориметрические методы испытания каменных углей, торфа и глин.
В.Ф. Алексеев является автором капитального труда «Ископаемые угли Российской империи в отношении их состава» (1895).
В целях разработки рациональных способов использования залежей торфа основал специальную лабораторию в Петербурге и торфяной завод в Твери.