Vladimir Nielsen est né en 1904 (certaines sources indiquent 1905 ou 1906). En 1923, il est exclu de l'université de Petrograd avec la mention "fils de bourgeois". Il poursuit ses études de mathématiques et de physique en Allemagne puis revient en Union soviétique. De 1926 à 1929 il travaille comme assistant d'Eisenstein pour les films Octobre et La Ligne générale. Avec Saul Gofman il écrit un livre sur la technique des trucages au cinéma (Tekhnika kinotriouka, préface de S. Eisenstein, 1929).
Vladimir Nielsen travaille comme chef opérateur pour plusieurs films d'Alexandrov (Les Joyeux garçons (1934), Le Cirque (1936), Volga - Volga (1938). Il est également coauteur du scénario de Volga - Volga
A partir de 1935 il est professeur au VGIK (Institut National du Cinéma). Il est l'inventeur de nouvelles techniques notamment sur la transparence. L'un de ses ouvrages a été traduit en anglais : The Cinema as a Graphic (Londres, 1936).
En 1935, il accompagne Choumiaski (directeur de l'administration du cinéma) dans un voyage d'études à Berlin, Paris et Hollywood. Ensuite il participe au projet, jamais abouti, de création d'un "Hollywood" soviétique sur las bords de la Mer noire.
Vladimir Nielsen est arrêté en 1937 comme ennemi du peuple et fusillé en 1938. Il est réhabilité à titre posthume en 1956.
