В 1922-27 занимался по классу скрипки в Свердловском музыкальном училище. В 1927-56 дирижёр Свердловского самодеятельного симфонического оркестра. В 1935-40 учился в Уральской консерватории (класс композиции М. П. Фролова), где преподавал с 1939 (с 1958 - доцент). В опере "Охоня" (1954, пост. 1956, 2-я ред. 1957) композитор впервые воплотил в музыке литературные образы Д. Н. Мамина-Сибиряка. Во многих сочинениях использовал элементы уральского музыкального фольклора.

С 1990 года В.И. Казенин возглавляет Союз композиторов России. Он является членом комиссии при Президенте РФ по Государственным премиям РФ в области литературы и искусства - председателем комиссии по музыке и хореографии (1990), членом Коллегии Министерства культуры РФ (1990) и Совета при Президенте РФ по культуре и искусству (1996). В.И. Казенин - Народный артист России (1996), Заслуженный деятель искусств РСФСР (1980). Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1986), медалью "За трудовое отличие" (1976), медалью имени А.В. Александрова (1988), почетным знаком "За культурное шефство над Вооруженными Силами СССР" (1975). Автор оперетт, мюзиклов, вокальных циклов, музыки к спектаклям драматического театра и кинофильмам.