Contrajo nupcias en 1948 en Lausana con la princesa Leonida Georgievna Bagration, divorciada del financiero Sumner Moore Kirby.

Los demás varones Románov repudiaron esta decisión y se congregaron en una Asociación de la Familia Románov, cuyo jefe es el príncipe Príncipe Andrés Andréyevich.

Fue el único hijo del gran duque Cirilo Románov y de la gran duquesa Victoria Fiódorovna (nacida princesa Victoria Melita de Sajonia-Coburgo-Gotha).

[2]​ Cuando su padre asumió ese título, Vladimiro fue proclamado zarevich (presunto heredero) y gran duque con tratamiento de Alteza Imperial.

La disputa principal por el supuesto "trono" ucraniano era entre él y Nicolás Di Fonzo, hijo del príncipe Alejandro Dolgorouky, que casualmente estaba casado con Ceclava Czapska, una mujer que aseguraba ser la gran duquesa María Nikolàyevna, la tercera hija del zar Nicolás II.

Finalmente rechazó la idea, diciendo que no ayudaría a disolver Rusia.

Vladimiro vivió en un castillo perteneciente al marido de su hermana mayor en Amorbach (Baviera).

[8]​ Por lo tanto, surge alguna controversia sobre si el matrimonio de Vladimiro con Leonida era igual o morganático, y si su reclamación al trono imperial se debe pasar a su hija María o a algún otro miembro de la dinastía.

La prensa señaló que el funeral era considerado por las autoridades cívicas y rusas como una obligación para la familia Romanov en vez de un paso hacia la restauración de la monarquía.

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