Владимир Зельдин родился 10 февраля 2015 года в городе Козлове (ныне Мичуринск) Тамбовской области в семье музыканта и школьной учительницы. Его семья с 1920 года переехала в Тверь, а с 1924 года — в Москву, где будущий актер закончил военизированную школу на Таганке.
С 1938 года Зельдин играл в Театре транспорта, в 1942-1943 годах — в Русском драматическом театре в Казахстане, после чего вернулся в Москву. В 1946 году он дебютировал в роли Альдемаро в спектакле Владимира Канцеля "Учитель танцев" по пьесе Лопе де Вега на сцене театра Красной армии. Всего в этом театре он сыграл около 50 ролей.
В кино Зельдин дебютировал в 1939 году в картине Григория Рошаля "Семья Оппенгейма", но известным он стал после главной роли в фильме Ивана Пырьева "Свинарка и пастух" (1941).
Зельдин снялся в более чем 40 фильмах, среди которых "Сказание о земле Сибирской" (1947), "Карнавальная ночь" (1956), "Дядя Ваня" (1970), "Принцесса на горошине" (1976), "Тридцать первое июня" (1978), "Дуэнья" (1978), "Женщина в белом" (1981), "Тайна "Черных дроздов" (1983), "Десять негритят" (1987) и многих других.
Актер театра и кино является лауреатом многих наград в сфере культуры СССР и России.
В 2010 году Зельдин получил приз "За честь и достоинство" Национальной театральной премии "Золотая маска". В этом же году был награжден московской городской премией "Легенда века".
Зельдин вошел в Книгу рекордов Гиннесса как единственный в мире артист, выходящий на сцену в столь почтенном возрасте.