Владимир Трошин родился 15 мая 1926 года в поселке Михайловский, Свердловская область. В 1935 году вместе с родители переехал в Екатеринбург. В подростковом возрасте окончил музыкальную школу. В 1943 году в городе проходил набор учащихся в Школу-студию Московского художественного академического театра. Из 280 претендентов выбрали четверых, среди них оказался и Володя. В 1947 году юноша успешно окончил вуз.
На театральной деятельности довольно быстро достиг «степеней известных», получив уже в двадцать пять лет награду, о которой тогда мечтал каждый творческий работник: Сталинскую премию, а позже став Народным и Заслуженным артистом России.
Трошин известен по таким фильмам, как: «Олеко Дундич», «Гусарская баллада», «Дело было в Пенькове», «Из жизни Федора Кузькина», «Вход в лабиринт», «Серые волки», «Старый Новый год». На экране актеру часто приходилось играть вождей и политических лидеров. Он сыграл Климента Ворошилова, сэра Уинстона Черчилля, Николая Подгорного. В 1991 году выступил в роли Михаила Горбачева, в совместном советско-американском телефильме «Чернобыль: Последнее предупреждение».
Песни в исполнении Владимира Трошина звучат за кадром в 69 фильмах. Многие из них, такие как «За фабричной заставой» и «Мы жили по соседству», сразу становились известными и получали самостоятельную жизнь на эстраде. Владимир Трошин много дублировал переводные фильмы. Около сотни героев зарубежных картин говорят его голосом.
Всенародная известность пришла к Трошину в 1955 году, когда вышел на эстраду с исполнением песен отечественных композиторов. Обычно, его имя связывается с «Подмосковными вечерами», которые вначале записал для документального фильма, а затем исполнил и по радио. Но еще раньше артист поразил слушателей в спектакле МХАТ «Двенадцатая ночь», где среди прочих музыкальных номеров замечательно исполнил «Песню шута», а его голос, особенно после «Подмосковных вечеров», стал своего рода характерной звуковой приметой того времени.
Песни в исполнении Владимира Трошина звучали по радио с утра до вечера. Тонкий лиризм Владимира Константиновича не остался незамеченным. Певец спел более пятисот произведений. Наиболее трогательные вещи из его репертуара: «В город приходит весна», «Субботний вечерок», «Зеленый огонек», «Не тревожься», «Весной», «Жду весну», «По ночной Москве». Настоящим шлягером стала песня в его исполнении Эдуарда Колмановского и Владимира Орлова «Тишина».
Трошин являлся кумиром целого поколения. Его «думающий» бардовский голос и несказанно радовал, и печалил, и лечил растревоженные первым чувством души. Но поколение взрослело, и его сердечные резонаторы меняли свою настройку.
В 2006 и 2007 годах Трошин перенес сразу две сложнейшие операции: ему удалили селезенку и паховую грыжу. А сразу после новогодних торжеств 2008 года певца госпитализировали снова из-за обострения последней стадии лейкемии. В последний раз Владимир Константинович вышел на сцену 19 января 2008 года. Это был концерт-спектакль «Слушай, Ленинград», посвященный 65-летию прорыва блокады. Концерт проходил в Михайловском театре Санкт–Петербурга. Причем Трошин уехал на него из больницы, хотя врачи были категорически против.
Владимир Константинович Трошин скончался 25 февраля 2008 года в Москве в результате лейкемии. Похоронен на пятом участке Троекуровском кладбище столицы.