Estudió brevemente medicina y a continuación se graduó en la Escuela Forestal Marinski Posad en 1947.
En 1959 fue propuesto para ser futuro cosmonauta, y en 1960 entró en una selección de doce pilotos.
Fue conocido como El Hombre de Hierro en los medios aeronáuticos soviéticos por haber conseguido permanecer cuatro días aislado y en silencio, y su conocimiento del tiempo que permaneció en la cámara de aislamiento fue usado para evaluar las capacidades de los astronautas que debían permanecer largos periodos en el espacio en solitario.
Se casó en noviembre de 1963 con Valentina Tereshkova —la primera mujer en ir al espacio— con la que tuvo una hija, Elena Andrionova.
Se divorciaron en 1982, año en que Andrián dejó el cuerpo de cosmonautas soviéticos.