Василий Меркурьев появился на свет 6 апреля 1904 года в городе Остров Псковской губернии. Его отец занимался торговлей рыбой и дёгтем, но главной его страстью было пение — любовь к музыке он передал всем своим детям. Мать, уроженка Швейцарии, в юности приехала в Россию, работала экономкой, а затем полностью посвятила себя воспитанию восьмерых детей. Судьба братьев сложилась трагично: один умер в детстве, другие погибли на войне, были репрессированы или умерли в блокаду. Старший брат Евгений стал композитором и после революции эмигрировал.
С ранних лет Василий пел в церковном хоре и мечтал о театре. Получив образование в церковно-приходском училище и школе второй ступени, он начал работать в театре родного города как актёр и помощник режиссёра. Позже стал директором театра в Новоржеве, а затем отправился учиться в Ленинградский институт сценических искусств.
Его педагогом был Леонид Вивьен, который сразу заметил талант Меркурьева и оказал большое влияние на его творческое становление. После окончания института Меркурьев дебютировал в роли Силы Грозного в спектакле «Правда — хорошо, а счастье лучше» и играл этого героя более 40 лет.
В 1928 году Вивьен создал Театр актёрского мастерства, где Меркурьев работал вместе с Юрием Толубеевым. Позже они приняли приглашение в Самарский театр, где Василий впервые попробовал себя в режиссуре. В 1937 году он перешёл в Ленинградский театр драмы имени Пушкина, которому оставался верен до конца жизни. В годы войны руководил театрами в эвакуации.
В кино Меркурьев дебютировал ещё студентом, но настоящая слава пришла к нему после войны — особенно запомнились зрителям роли в фильмах «Небесный тихоход», «Золушка», «Верные друзья», «Летят журавли». За свои работы он трижды был удостоен Сталинской премии.
Меркурьев был женат дважды. Со второй женой, Ириной Мейерхольд, дочерью знаменитого режиссёра, они воспитывали не только своих троих детей, но и пятерых приёмных — племянников и детей, найденных во время войны в поезде во время поездки. Их дом всегда был открыт для тех, кто нуждался в поддержке. Позже актер рассказал об этом истории по радио, откликнулась родная мама двух найденных в поезде детей - женщина забрала их домой.
Василий Меркурьев был не только выдающимся актёром, но и талантливым педагогом. Он преподавал в Ленинградском театральном институте, среди его учеников — Игорь Владимиров, Марина Неёлова и другие известные артисты.
В последние годы жизни актёр продолжал выходить на сцену, несмотря на проблемы со здоровьем. Он мечтал сыграть Рембрандта в новом спектакле, но не успел — 12 мая 1978 года Василий Меркурьев скончался в Ленинграде. Похоронен на Литераторских мостках Волковского кладбища. Через год ему была присуждена Государственная премия РСФСР имени Станиславского (посмертно).