В Красной Армии с мая 1931г.

В том же году принят в ряды ВКП(б).

Окончил военную школу пилотов.

В 1942г. служил в составе 12 бомбардировочного авиаполка. Командир полка майор Козырев Петр Харитонович.

С 15 июля 1942г. личный состав полка находился в Омске, на авиазаводе №166 изучал материальную часть самолета Ту-2.

С 07 октября 1942г. по 18 января 1943г. летный состав проходил практическую программу по переучиванию на самолет Ту-2.

С 21 января по 06 февраля полк совершил перелет по маршруту Омск- Свердловск- Казань- Ярославль.

До 26 апреля экипажи отрабатывали бомбометание, воздушную стрельбу и маршрутные полеты. 

С 26 апреля по 07 мая- перелет Ярославль- Красный Кут- Невинномысск.

До 23 мая- боевая подготовка.

23 мая- перелет на аэродром Кореневская (Краснодарский край).

26 мая 1943г. экипаж командира 1 эскадрильи капитана Николаева в составе полковой группы из 10 Ту-2 (ведущий- командир полка майор Козырев Петр Харитонович) в период с 05-32 по 07-00 совершил вылет на бомбардировку артиллерийских позиций противника на юго-восточной окраине станицы Киевская. В 06-16 с высоты 2500м. на цель сбросил 9 фугасных авиабомб ФАБ-100 и 2 ФАБ-250. Группа была обстреляна зенитной артиллерией.

С 01 июня по 09 июля личный состав полка занимался командирской учебой, производил учебные вылеты на отработку техники пилотирования и бомбометания.

С 09 по 13 июля полк совершил перелет по маршруту Кореновская- Энгельс- Сушковка.

К 23 июля материальная часть 21 самолета была подготовлена к выполнению дальнейших боевых задач. 

Полк перебазировался на аэродром Ржев.

04 сентября экипаж: командир эскадрильи капитан Николаев Владимир Арсентьевич, штурман эскадрильи старший лейтенант Богданов Галий Зангирович, стрелок-радист старшина Ломаев Михаил Васильевич, воздушный стрелок старший сержант Жога Николай Кондратьевич- ведущим четверки Ту-2 бомбардировал артиллерию противника в лесу в 4,5км. восточнее пос.Духовщина. Из Духовщины и Афанасьево группа была обстреляна зенитной артиллерией.

15 сентября 1943г. в период с 07-50 по 08-00 10 самолетов полка 2 группами произвели вылет на боевое задание. Ведущий первой группы- капитан Герасимов, второй- лейтенант Боговой Василий Алексеевич. Обе группы прикрывали по 5 истребителей Ла-5. С 09-00 до 09-17 группы с высот 2200м. и 1900м. с одного захода нанесли удар по опорному пункту противника  в районе Старое Селище-  Жигулино. На выходе от цели вторая группа была атакована 7 истребителями ФВ-190 (Фокке-Вульф) и 5- Ме-109 (Мессершмитт). Первая группа, в которую входил экипаж Николаев, Богданов, Ломаев, Жога- не атаковалась. Вторая пятерка с задания не вернулась. 

15 сентября полк закончил боевую работу на Калининском фронте.

Был выведен в резерв на подмосковный аэродром Кубинка.

Командиром полка назначен майор Васякин Марк Павлович.

К июню 1944г. полк перебазировался на ленинградский аэродром Углово. Участвовал в прорыве линии Маннергейма и в освобождении Выборга.

08 июня 1944г. экипаж- командир 3 эскадрильи капитан Николаев Владимир Арсентьевич, штурман эскадрильи капитан Богданов Галий Зангирович, флагманский стрелок-радист старшина Мельников Григорий Васильевич,  воздушный стрелок старшина Барабуля Михаил Ефимович- в составе четверки Ту-2 (ведущий- командир полка майор Васякин), взлетев в 17-40, выполнил разведывательный полет в районе озер Пасторское и Светлое. В 18-14 экипаж вернулся на свой аэродром.

К 11 июня капитан Николаев совершил 6 боевых вылетов.

Приказом от 16 июня 1944г. был награжден орденом Красного Знамени.

На 3 Белорусском- бомбардировал станцию Минск, не дав возможности противнику эвакуировать 50 эшелонов с техникой. На 1 Прибалтийском фронте полк наносил удары по войскам противника; по железнодорожным станциям Малта, Митава, Мейтене, Оига, Полин; по переправам в районах Дриса и Друя; по аэродрому Эйзере. 

27 июля 1944г. над Митавой истребителями противника был сбит самолет командира полка подполковника Васякина. Командование полком принял майор Герасимов Николай Константинович.

К началу октября капитан Николаев совершил 19 боевых вылетов. Приказом от 10 октября 1944г. был награжден орденом Александра Невского.

Продолжил службу в составе 454 бомбардировочного авиаполка, той же, 334 бомбардировочной авиадивизии.

Весной 1945г. экипажи полка наносили удары по объектам противника в Кенигсберге, в портах Пиллау и Розенберг, по укреплениям в районе Хайлигенбайль и Данцига.

С 16 апреля участвовали в Берлинской операции. Бомбардировали Берлин. 

В июне полк в составе дивизии перебазировался на один из подмосковных аэродромов. Участвовал в подготовке к воздушной части Парада Победы. Из-за плохой погоды воздушная часть была отменена.

В июле дивизия перелетела в Монголию

Участвовала в Советско-японской войне. Бомбардировала станции Ванемяо и Солунь, выполнял разведывательные полеты.

Владимир Арсентьевич был награжден медалями «За оборону Кавказа», «За взятие Кенигсберга», «За взятие Берлина», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

За долголетнюю и безупречную службу в 1944г. награжден медалью «За боевые заслуги», в 1946г. орденом- Красной Звезды, в 1953г.- орденом Красного Знамени.

Майор Николаев был уволен в запас 13 июля 1953г.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.