Окончит Дружковский машиностроительный техникум.

В 1940г. окончил Ворошиловградскую военную авиационную школу пилотов.

Служил в составе 314 разведывательного авиаполка. К началу войны полк базировался в Барановичах

В конце июня 1941г. полк базировался на аэродроме Шайкова (в 30км. севернее Сухиничи). В начале июля перебазировался в Смоленск, затем, в Вязьму, в Медынь.

С 25 августа 1941г. эскадрилья (два звена- 6 экипажей) самолетов Як-4 полка была прикомандирована к 38 отдельной разведывательной авиаэскадрилье (ОРАЭ) Западного фронта. Командир- подполковник Малышев Николай Иосифович. Командиры звеньев- младший лейтенант Кириленко Василий Иванович и младший лейтенант Федоренко Виктор Афанасьевич. Штурман звена лейтенант Петушков Петр Фомич.

Эскадрилья вела аэрофоторазведку районов Смоленск, Витебск, Орша, Могилев, Ельня, Мстиславль, Торопец.

К 17 сентября 1941г. младший лейтенант Кириленко совершил 28 боевых вылетов на разведку на самолете Як-4.

Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказом от 08 ноября 1944г. награжден орденом Красной Звезды.

В конце сентября 1941г. 314 рап был расформирован.

К 04 декабря 1941г. летчик 38 ОРАЭ младший лейтенант Кириленко совершил 65 боевых вылетов. Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 16 февраля 1942г. 

15 декабря 1941г. был сбит, получил ранение обеих ног.

13 января 1942г. 38 ОРАЭ была обращена на формирование 3 отдельного разведывательного авиаполка.

К 17 мая 1942г. Василий Иванович совершил 120 боевых вылетов на разведку. 

Был награжден медалью «За оборону Москвы».

С ноября 1942г. Василий Иванович в составе 4 дальнего разведывательного авиационного полка (командир- подполковник Берман Семен Давидович, военком- подполковник Артемьев Борис Павлович). На вооружении полк имел самолеты Пе-2, Пе-3, американские  Р-39 «Аэрокобра».

В январе 1943г. командование полком принял подполковник Артемьев.

К маю 1943г. Василий Иванович в составе 1-й авиаэскадрильи полка. Командир эскадрильи- гвардии майор гвардии майор Плитка Григорий Саввич.

31 мая экипаж самолета Пе-2: летчик лейтенант Кириленко, штурман лейтенант Беличенко Виктор Павлович, воздушный стрелок-радист старший сержант Иванов Константин Иванович- выполнил разведку районов Комаричи- Карачев- Орел. 

01 июня экипаж: Кириленко, Беличенко, Иванов выполнил разведку погоды в районах Крупец- Глухов- Познатовка.

05 июня выполнил разведку войск противника в районах Рыльск- Глухов- Кролевец- Конотоп- Ромны- Ворожба. Из Рыльска обстрелян зенитной артиллерией.

17 июня 1943г. полк был преобразован в 98 отдельный гвардейский разведывательный авиаполк. 

06 июля 1943г. экипаж: Кириленко, Беличенко, Иванов- вылетел с аэродрома Курск на разведку в район Брянск- Орел. Экипаж выполнил боевое задание.

07 июля экипаж самолета Пе-3 №34 Кириленко, Беличенко выполнил разведку районов Комаричи- Карачев- Нарышкино.

10, 11, 12, 13, 17 июля 1943г. экипаж Кириленко- Беличенко- Иванов совершил успешные боевые вылеты на разведку в район Брянск- Орел.

16 июля 1943г. экипаж был атакован парой наших истребителей Як-1 (младший лейтенант Галинский и сержант Егоров). Летчик Кириленко пикированием ушел от истребителей и вернулся на аэродром Курск. В результате атаки у Пе-2 был пробит бензобак и перебита тяга элерона.

20 июля, вылетев на разведку погоды, экипаж вернулся через 55 минут из-за плохих метеоусловий на маршруте- облачность, дождь. Вторым вылетом выполнил разведку в районе Хутор Михайловский- Навля.

Следующие успешные боевые вылеты экипаж Кириленко- Беличенко- Иванов совершил 23, 24, 25. июля

01 августа 1943г. экипаж самолета Пе-2 №38: летчик Кириленко, летнаб лейтенант Козик Александр Петрович, воздушный стрелок радист Иванов, вылетев с аэродрома Курск, выполнил разведку района Севск- Глухов- Ворожба- Сумы.

03 и 04 августа экипаж Кириленко- Козик- Иванов выполнил разведку аэродромов противника Сомово, Желуновка, Новое Шаблыкино,, Робье, Хотьково (Орловская обл.).

05 августа- разведку района Хутор Михайловский- Стародуб- Трубчевск.

06 августа- разведку района Рыльск- Глухов- Шостка- Хутор Михайловский- Середина Буда.

07 и 08 августа- разведку района и фотографирование аэродромов Суземка- Трубчевск- Почеп- Брянск.

К 08 августа 1943г. гвардии лейтенант Кириленко совершил еще 25 успешных боевых вылетов на разведку. Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказом от 25 сентября 1943г. награжден орденом Отечественной войны I степени.

09 августа 1943г. экипаж: летчик Кириленко, летнаб лейтенант Чулков Дмитрий Алексеевич, стрелок-радист Иванов, на самолете Пе-2 вылетел с аэродрома Курск на разведку в район Коренево- Ворожба- Сумы. Экипаж выполнил боевое задание.

11 августа 1943г. экипаж Кириленко, Чулков, стрелок-радист гвардии старший сержант Макаров Леонид Петрович-  выполнил разведку в районе Рыльск- Глухов- Шостка- Брасово.

15 августа экипаж самолета Пе-2 №46 Кириленко- Козик- Иванов, взлетев с аэродрома Курск, в районе пос. Комаричи (Брянская обл.) был встречен 5 истребителями ФВ-190 (Фокке-Вульф). С резким снижением экипаж ушел на свою территорию.

17 августа 1943г. в районе Брянска экипаж Кириленко- Козик- Иванов был атакован парой истребителей ФВ-190. Огнем стрелка-радиста и летнаба истребители на были допущены на дистанцию эффективной атаки. Маневрируя в зоне зенитного огня, экипаж выполнил поставленную задачу.

19 августа 1943г. экипаж Кириленко- Чулков- Иванов выполнил задание по аэроразведке.

23 августа 1943г. экипаж: летчик Кириленко, летнаб лейтенант Евтенко Петр Максимович, стрелок-радист Иванов на самолете Пе-2 вылетел с аэродрома Курск на разведку в район Крупец- Эсмань (Сумская обл.). Экипаж выполнил боевое задание.

03 октября 1943г. экипаж: Кириленко- Беличенко- Иванов на самолете Пе-2 вылетел с аэродрома Конотоп и выполнил разведку погоды района Мозырь- Чернобыль.

04 и 06 октября 1943г. экипаж Кириленко- Беличенко- Иванов выполнил разведку оборонительных сооружений по западному берегу р.Припять, мостов и передвижения войск противника в районе Контоп- Чернигов- Мозырь- Чернобыль.

07 октября экипаж самолета Пе-2 №20: летчик Кириленко, летнаб гвардии капитан Савчук Анатолий Макарович, стрелок-радист Иванов выполнил разведку аэродромов противника в районе Речица- Довляды (Гомельская обл.).

06 ноября экипаж гвардии старший лейтенант Кириленко, Савчук, Иванов, вылетев с аэродрома Прилуки, выполнял разведку в районах Звенигородску- Жашков- Мироновка. Из-за отказа мотора возвратился через 1ч 05 мин. Задание выполнил частично.

29 ноября экипаж Кириленко, Савчук, воздушный стрелок-радист гвардии старшина Лукьянчук Трофим Якимович, выполнял разведку районов Кагарлык- Белая Церковь. Задание выполнил частично (причина не указана).

30 ноября экипаж Кириленко, Савчук, Иванов выполнил разведку районов Кагарлык- Белая Церковь- Сквира.

05 декабря экипаж Кириленко, Савчук, стрелок-радист гвардии старший сержант Разиньков Семен Петрович- выполнил разведку погоды в районах Кагарлык- Белая Церковь- Сквира.

10 декабря- выполнил разведку районов Старая Мироновка- Белая Церковь.

15 декабря экипаж Кириленко, Савчук, Иванов выполнил разведку погоды в районах Смела- Звенигородка- Белая Церковь- Кагарлык.

В декабре 1943г. командование эскадрильей принял гвардии майор Аленин Семен Кириллович.

23 января 1944г. экипаж самолета Пе-2 №32: летчик Кириленко, летнаб гвардии старший лейтенант Павлов Иван Павлович, стрелок-радист гвардии старшина Рассказов Алексей Яковлевич, вылетев с аэродрома Жуляны, выполнил разведку районов Киев- Богуслав- Новый Архангельск.

24 января экипаж: Кириленко, летнаб гвардии старший лейтенант Артемов Александр Михайлович, Рассказов возвратился через 50мин. после вылета, из-за неисправности материальной части.

25 января экипаж Кириленко, Артемов, стрелок-радист гвардии старший сержант Разиньков Семен Петрович- выполнил разведку в районах Староконстантинов- Проскуров.

28 января экипаж Кириленко, Артемов, Иванов частично выполнил задание по разведку районов Староконстантинов- Любар- Деражичи.

30 января выполнил разведку районов Городище- Новомиргород- Гайворон- Умань. Из Умани был обстрелян зенитной артиллерий, затем, атакован парой истребителей. Ушел от истребителей на свою территорию.

31 января выполнил разведку в районах Проскуров- Жмеринка- Винница.

01 февраля на бреющем полете выполнил разведку войск противника в лесу в районе Дашев.

04 и 09 февраля экипаж не смог выполнить задание из-за плохих метеоусловий.

10 февраля выполнил разведку погоды в районах Винница- Умань.

07 марта выполнил разведку в районах Умань- Немиров- Винница.

08 марта- разведка погоды- Староконстантинов- Проскуров- Винница.

21 марта, вылетев с аэродрома Тирановка, вернулся через 1ч. из-за падения давления бензина.

24 марта экипаж Кириленко, Артемов, стрелок-радист гвардии старший сержант Сергеев Петр Андреевич, возвратился через 47мин. после вылета, из-за плохих метеоусловий на маршруте.

28 марта частично выполнил задание по разведку районов Липканы- Яссы.

29 марта экипаж самолета Пе-2 №19: летчик Кириленко, летнаб гвардии младший лейтенант Комаров Василий Васильевич, стрелок-радист  Сергеев, выполнил разведку в районах Бокачевцы- Ходоров- Бобрка.

31 марта экипаж самолета Пе-2 №46: летчик Кириленко, летнаб гвардии лейтенант Захаров Александр Васильевич, стрелок-радист Сергеев- выполнил разведку в районах Подгайцы- Галич- Перемышляны.

05 апреля экипаж Кириленко, Захаров, Иванов- вернулся через 35мин. после вылета из-за плохих метеоусловий на маршруте.

07 апреля экипаж самолета Пе-2 №46: летчик Кириленко, летнаб гвардии лейтенант Воликов Иван Иванович, стрелок-радист Иванов, выполнил разведку в районах Броды- Львов- Ходоров- Рогатин.

Вторым вылетом, 07 апреля, экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку в районах Озерно- Рогатин- Галич- Подгайцы.

08 апреля экипаж Кириленко, Савчук, Иванов выполнил разведку районов Красне- Львов- Ходоров.

12 апреля экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку районов Бугач- Станислав- Подгайцы.

15 апреля- Бугач- Станислав- Галич- Подгайцы

16 апреля- Бугач- Монастыриска- Подгайцы. Юго-западнее Подгайцы был атакован парой истребителей ФВ-190 (Фокке-Вульф). Вторым вылетом- Ковель- Владимир-Волынский- Радехов.

17 апреля- Станислав- Ходоров- Галич- Подгайцы.

19 апреля, вылетев с аэродрома Соловье, частично выполнил разведку в районах Бережаны- Перемышляны.

20 апреля- выполнил разведку районов Дубно- Львов- Золочев.

22 апреля экипаж Кириленко, Воликов, Иванов выполнил разведку районов Львов- Золочев.

Вторым вылетом, 22 апреля, экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку в районах Стрый- Долина- Галич.

24 апреля экипаж Кириленко, Воликов, Иванов выполнил разведку районов Любомль- Холм- Люблин- Владимр-Волынский. Вторым вылетом- районов Владимир-Волынский- Радзехув.

25 апреля- Владимир-Волынский- Грубешув- Соколь.

27 апреля 1944г. экипаж самолета Пе-2: летчик Кириленко, летнаб гвардии младший лейтенант Пискунов Анатолий Ефимович, стрелок-радист Иванов, выполнил разведку в районах Кобрин- Брест- Влодава.

28 апреля экипаж Кириленко, Пискунов, Иванов- выполнил разведку в районах Ковель- Владимир-Волынский- Торчин.

30 апреля- Влодава- Кобрин. Вторым вылетом Влодава- Брест- Ковель.

К 30 апреля 1944г. командир звена гвардии старший лейтенант Кириленко в составе полка соверши 52 успешных боевых вылета на разведку. Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 15 августа 1944г.

01 мая экипаж Кириленко, Пискунов, Иванов- выполнил разведку в районах Кобрин- Брест.

02 мая экипаж самолета Пе-2: летчик Кириленко, летнаб гвардии капитан Вшивцев Иван Никифорович, воздушный стрелок-радист гвардии старший сержант Тищенко Федор Тимофеевич- выполнил разведку погоды по маршруту на Ковель.

04 мая экипаж самолета Пе-2 №46: Кириленко, летнаб гвардии капитан Вшивцев Иван Никифорович, Иванов, выполнил разведку погоды по маршруту на Луцк.

Вторым вылетом экипаж самолета Пе-2 №20: Кириленко, летнаб гвардии старший Мельников Иван Семенович, Иванов, выполнил разведку в районах Владимир-Волынский- Топоров.

05 мая экипаж: Кириленко, штурман эскадрильи Герой Советского Союза гвардии майор Степин Кузьма Иванович, Иванов, выполнил площадное фотографирование района Броды. Вторым вылетом- площадное фотографирование района Лопатынь- Горухув.

06 мая экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Радехов- Кристинополь- Каменка- Буск- Броды.

10 мая экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку районов Торчин- Владимир-Волынский- Радехов.

11 мая экипаж Кириленко, Мельников, Иванов двумя вылетами выполнил специальное задание командования по фотографированию Киева.

13 мая экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку районов Бережаны- Ходоров- Подгайцы.

14 мая- Владимир-Волынский- Влодава.

15 мая экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Каменка- Рава-Русская- Соколь.

17 мая экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку районов Брест- Влодава. Из Бреста обстрелян зенитной артиллерией.

27 мая- выполнил разведку погоды в районах Владимир-Волынский- Рава-Русская.

28 мая- разведку в районах Ходоров- Стрый- Станислав.

Вторым вылетом, 28 мая, экипаж Кириленко, Степин, Иванов выполнил площадное фотографирование района Добросинье- Любче- Воготин- Грудск.

29 мая экипаж: Кириленко, летнаб гвардии младший лейтенант Моряков Владимир Петрович, Иванов- выполнил разведку в районах Влодава- Брест.

Вторым вылетом экипаж Кириленко, Мельников, стрелок-радист гвардии старшина Лукьянчук Трофим Якимович- выполнил площадное фотографирование района южнее Броды.

30 мая экипаж Кириленко, Моряков, Иванов выполнил разведку в районах Войница- Локаче- Горохув.

31 мая- в районах Броды- Желехув- Куровице- Олеюв.

01 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Торчин- Войница. Из Торчин обстрелян зенитной артиллерией. Вторым вылетом- выполнил площадное фотографирование участка Торчин- Бубнув. 

06 июня экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку районов Холм- Влодава- Брест.

07 июня экипаж самолета Пе-3 Кириленко, Захаров частично выполнил разведку районов Влодава- Брест.

08 июня экипаж Кириленко, Захаров выполнил разведку погоды по маршруту на Брест.

11 июня экипаж Кириленко, Захаров выполнил разведку в районах Черемха- Брест. Из Бреста обстрелян сильным зенитным огнем.

12 июня экипаж Кириленко, Вшивцев, Иванов- выполнил разведку погоды по маршруту на Торчин.

Вторым вылетом, 12 июня, экипаж Кириленко, Захаров, Иванов выполнил разведку районов Былгорай- Обща.

14 июня экипаж Кириленко, Вшивцев, Иванов выполнил разведку войск противника в районах Бяла-Подляска (Польша)- Брест.

18 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку районов Демблин- Бяла-Подляска- Брест.

Вторым вылетом, 18 июня, экипаж Кириленко, Пискунов, Иванов выполнил разведку в районах Влодава- Брест.

19 июня экипаж Кириленко, Вшивцев, Иванов- выполнил разведку в районах Влодава- Холм- Владимир-Волынский.

20 июня- разведку погоды по маршруту на Торчин.

Вторым вылетом, 20 июня, экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Торчин- Владимир-Волынский- Соколь.

К 20 июня 1944г. Василий Иванович в составе полка соверши 115 успешных боевых вылетов на разведку. Был представлен к присвоению звания Герой Советского Союза. Указ Президиума ВС СССР о присвоении звания от 26 октября 1944г.

21 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Радзехув- Кристинополь- Горохув.

22 июня- в районах Бяла-Подляска- Влодава- Брест.

24 июня экипаж Кириленко, Вшивцев, Иванов- выполнил разведку в районах войск противника в районах Влодава- Люблин- Любомль- Ковель.

28 июня экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Горохув- Радзехув- Соколь.

30 июня- Влодава- Бяла-Подляска- Брест.

01 июля экипаж самолета Пе-3 №15 Кириленко, Мельников выполнил разведку аэродромов противника в районах Бяла-Подляска- Брест.

02 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Ковель- Влодава- Брест.

05 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку железнодорожного узла и аэродромов Бреста.

07 июля экипаж Кириленко, Вшивцев, Иванов- выполнил разведку в районах Бяла-Подляска- Брест.

08 июля экипаж: Кириленко, летнаб гвардии лейтенант Снегирев Григорий Михайлович, Иванов- выполнил разведку в районах Влодава- Холм- Любомль.

09 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Люблин- Красныстав.

10 июля экипаж Кириленко, Снегирев, Иванов выполнил разведку в районах Влодава- Бяла-Подляска- Брест.

11 июля экипаж Кириленко, Степин, Иванов выполнил фотографирование оборонительных рубежей противника восточнее Каменка- Струшилово.

13 июля экипаж Кириленко, Мельников, Иванов выполнил разведку в районах Войница- Свинюхи- Горохув.

18 июля- Грубешув- Замосць- Томашув.

21 июля- Холм- Люблин- Влодава.

15 сентября экипаж: гвардии капитан Кириленко, Степин, Иванов, вылетев с аэродрома Лабуне (Польша), выполнил площадное фотографирование района Котовице. Из Котовичского узла и района Освенцим обстрелян сильным зенитным огнем.

18 сентября экипаж Кириленко, Степин, Иванов выполнил разведку районов Енджеюв- Катовице- Пинчув. Из района Освенцим обстрелян сильным зенитным огнем.

05 октября 1944г. командиром полка был назначен гвардии подполковник Звонцов Федор Федорович.

13 и 14 октября экипаж Кириленко, Снегирев, Иванов выполнил разведку в районах Краков- Спытковице.

20 октября 1944г. гвардии капитан Кириленко был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 30 декабря 1944г.

26 октября экипаж Герой Советского Союза гвардии капитан Кириленко, Снегирев, Иванов выполнил разведку в районах Краков- Затер- Новый Тарг.

27 октября- в районах Краков- Мыленице- Тарнув. Из Кракова обстреляны зенитным огнем.

16 декабря экипаж Кириленко, Снегирев, Тищенко- выполнил разведку в районах Кельцы- Нове Място.

22 декабря экипаж Кириленко, Снегирев, стрелок-радист гвардии старший сержант Абакумов Иван Архипович, выполнил разведку в районах Кельцы- Островец- Завихвост.

Гвардии капитан Кириленко был награжден медалями «За взятие Берлина», «За освобождение Праги», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Был уволен в запас 04 января 1950г.