Родился Виктор Михайлович в селе Лопьял Вятской губернии.
Сын сельского священника Михаила Васильевича Васнецова и Аполлинарии Ивановны. В семье было шестеро детей, в том числе Аполлинарий Васнецов (младший брат) — художник, известный живописными реконструкциями старой, допетровской Москвы.
Учился в Вятском духовном училище, а затем — в Вятской духовной семинарии.
Брал уроки рисования у гимназического учителя живописи Н. М. Чернышёва, который разглядел в нём поразительный талант.
С благословения отца оставил семинарию с предпоследнего курса и уехал в Санкт-Петербург для поступления в Императорскую Академию художеств.
С 1868 по 1875 год учился в Петербургской Академии художеств.
С 1874 года постоянно участвовал в выставках передвижников.
В 1876 году был в Париже, затем в Италии.
Виктор Михайлович был женат на Александре Владимировне Рязанцевой. Имел четырёх сыновей: Бориса, Алексея, Михаила, Владимира и дочь Татьяну (художник).
С 1878 года Васнецов поселился в Москве, где им были написаны самые известные картины и выработана иллюстративно-фольклорная направленность творчества. Современников поражали огромные полотна на исторические темы и темы русских сказок и былин – «После побоища», «Богатыри» и т.д.
В 1892 году получил звание академика. Как и многие русские художники того времени, стремился выйти за границы канонов академического искусства. Творчество художника сыграло важную роль в развитии российского изобразительного искусства от эпохи передвижничества к стилю модерн.
В.М. Васнецов – основоположник русского модерна в его национально-романтическом варианте.
Его творчество оказало влияние на художников периода модерн и, особенно на художников Абрамцевского кружка С.И. Мамонтова, одним из организаторов которого и активным участником он был в 1880-х годах. Васнецов исполнил костюмы и декорации для постановок в театре Мамонтова.
В 1881 году Васнецов вместе с В. Поленовым построил церковь в «русском стиле» в Абрамцеве.
Он спроектировал и осуществил немало построек: собственный дом и мастерскую в 3-м Троицком переулке (ныне Васнецова), галерею Цветкова на Пречистенской набережной, фасад главного здания Третьяковской галереи в Лаврушинском переулке.
Дом построен в 1893 – 1894 годах архитектором В. Н. Башкировым (по другим указаниям М. В. Приемышевым) по рисункам В. М. Васнецова. С 1953 года в нём находится музей творчества художника В. М. Васнецова, проживавшего в нём вплоть до смерти (с 1894 по 1926 годы).
В 1885 – 1896 годах принимал участие в работе над росписями Владимирского собора в Киеве.
Обращение к религиозной теме им было продолжено в мозаиках для храма Вознесения в Петербурге, росписях и мозаиках храма Рождества Иоанна Предтечи на Пресне и других.
Умер Виктор Михайлович в 78 лет в Москве в своей мастерской во время работы над портретом.
Похоронен на Лазаревском кладбище, позднее его прах был перенесен на Введенское кладбище Москвы.
Живописец отразил эпизод, когда, уколовшись веретеном, царевна вместе со всем королевством впала в длительный 100-летний сон. Картина находится в Доме-музее В. М. Васнецова, Москва.
Это его полотно по праву считается одним из самых сказочных произведений русского изобразительного искусства. Картина находится в коллекции Государственной Третьяковской галереи.
Картина была написана художником в период, когда он трудился над росписью Владимирского собора в Киеве. Ради создания картины Васнецов на некоторое время прервал работы в соборе. За основу сюжета он взял популярную народную сказку «Иван Царевич и Серый Волк».
Картина хранится в Государственной Третьяковской галерее.