После окончания авиационного училища Владимир Степанович Федосеев проходил службу в качестве техника по радиотехническому оборудованию эскадрильи отдельной авиационной бригады особого назначения. С 1965 г. в ВВИА прошел должности от старшего техника НИЛ до заместителя начальника факультета радиоэлектронного оборудования самолетов, затем с 1989 по 1996 г. — начальника специального факультета по обучению иностранных военнослужащих. С 1983 по 1986 г. — преподаватель Высшей военной академии ВС Сирийской Арабской Республики.

Научное направление — многоканальные РЛС с синтезированной апертурой, голографические РЛС планового обзора. Наряду с теоретическими исследованиями занимался разработкой аппаратуры РЛС, а также организацией и проведением летно-экспериментальных исследований действующих макетов РЛС, созданных в академии. Результаты исследований реализованы промышленностью при создании новых образцов авиационной техники.

На руководящих должностях зарекомендовал себя грамотным и инициативным организатором, способным ставить перед личным составом сложные задачи, направленные на совершенствование и развитие деятельности подчиненных подразделений. В начале 90-х гг. в связи с переориентацией академии на подготовку военных специалистов из стран Азии, Африки, Ближнего Востока и СНГ под руководством В. С. Федосеева были определены принципы работы с новым контингентом, сформированы учебные планы и программы, оборудованы специализированные учебные классы и лаборатории по изучению русского языка с использованием мультимедийных технологий.

Автор более 40 научных публикаций, среди которых 3 монографии (в соавторстве), учебные пособия, научные статьи, НИР, изобретения.

После увольнения из Вооруженных Сил работал старшим экспертом ФГУП «Росвооружение», затем — научным сотрудником НИО академии.

Председатель совета ветеранов академии.

Воинская и общественная деятельность В. С. Федосеева отмечена Национальным комитетом общественных наград орденом Святого Александра Невского.

За подготовку кадров для авиации и космонавтики Федерацией авиации и космонавтики РФ он удостоен медали С. П. Королева.

Награжден орденом «За службу Родине в Вооруженных Силах СССР» 3 степени, орденом «За военные заслуги», рядом медалей СССР и РФ, а также медалями зарубежных государств и орденом «За боевую подготовку» Сирийской Арабской Республики.