Семья Василия Поленова составила цвет русской интеллигенции. Его отец, дипломат Дмитрий Васильевич, серьёзно занимался историей, археологией и библиографией. Дед — Василий Алексеевич Поленов — был создателем Санкт-Петербургского и Московского главных архивов, академиком Императорской Академии наук. Мать художника — Мария Алексеевна, урожденная Воейкова, — была внучкой известного архитектора Николая Львова, чьим творчеством восхищался Василий Поленов. Елена Теркель написала о семейных страницах художника. Художник гордился семейными традициями: "Прадед мой, Алексей Яковлевич Поленов, автор освобождения крестьян с наделом (земли), написанного по заданию Вольно-экономического общества, основал библиотеку, от него остались и художественные вещи: бюро и картины. Дед и отец продолжали собирать книги, а составление картинной галереи и коллекции рисунков начала моя мать, которая сама была художница". В семье Дмитрия Васильевича и Марии Алексеевны Поленовых было пятеро детей: близнецы Василий