Ο Βασίλης Δημητρίου γεννήθηκε στις 12 Απριλίου 1945 στην Αθήνα. Έγραψε μουσική για το θέατρο, την τηλεόραση, το ραδιόφωνο, τον κινηματογράφο και για το μπαλέτο, τραγούδια και έργα στο ιδίωμα της σύγχρονης μουσικής για μικρά και μεγάλα σύνολα ή σόλο όργανα.
Υπήρξε μέλος της ΕΕΘΣ (Εταιρεία Ελλήνων Θεατρικών Συγγραφέων Μεταφραστών και Συνθετών), της ΕΔΕΤ (Ένωση Δημιουργών Ελληνικού Τραγουδιού) και ιδρυτικό στέλεχος του ΠΜΣ (Πανελλήνιος Μουσικός Σύλλογος) του Κέντρου Μελέτης και Έρευνας του Ελληνικού Θεάτρου – Θεατρικό Μουσείο. Από το 2004 έως το 2010 ήταν μέλος του Δ.Σ. της ΕΡΤ, ενώ είχε επίσης διατελέσει μέλος του Δ.Σ. του Εθνικού Θεάτρου και του Δ.Σ. του Ελληνικού Φεστιβάλ.
Στην δισκογραφία του Βασίλη Δημητρίου κυκλοφορούν περισσότερα από τριακόσια πενήντα τραγούδια και είκοσι οχτώ προσωπική δίσκοι (LP & CD), αποτέλεσμα μιας συνεργασίας με ποιητές και στιχουργούς όπως οι Νίκος Γκάτσος, Μάνος Ελευθερίου, Λευτέρης Παπαδόπουλος, Βαγγέλης Γκούφας, Άκος Δασκαλόπουλος, Γιάννης Λογοθέτης, Νάνος Βαλαωρίτης, Πάμπλο Νερούδα κ.α.
Τραγούδια του έχουν ερμηνεύσει οι σπουδαιότεροι Έλληνες ερμηνευτές όπως ο Γιώργος Νταλάρας, η Μαρινέλλα, η Χάρις Αλεξίου, η Δήμητρα Γαλάνη, η Σωτηρία Μπέλλου, ο Μανώλης Μητσιάς, ο Στράτος Διονυσίου, ο Γιάννης Καλατζής, η Ελένη Βιταλη, ο Χρήστος Θηβαίος, η Αφροδίτη Μάνου, η Καίτη Χωματά, η Πόπη Αστεριάση, η Κατερίνα Κούκα, ο Γιώργος Μαρίνος κ.α.
Τα τραγούδια του, όχι μόνο αγαπήθηκαν και τραγουδιούνται άλλα κάποια έγιναν και διεθνείς επιτυχίες όπως το “Μαρία με τα κίτρινα”, το “Χαλασιά μου” κ.ά. Ανάμεσα στις επιτυχίες του συγκαταλέγονται τα τραγούδια “Βαμμένα κόκκινα μαλλιά”, Το πεπρωμένο”, “Πρόβα νυφικού”, “Μέσα σ’ ένα τανγκό” (σε δικούς του στίχους), “Ω! τι κόσμος μπαμπά” (στίχοι Κώστα Μουρσελά), “Ο κόσμος είναι σαν μπαξές” (στίχοι Μάνου Ελευθερίου), “Πόσο πολύ σ’ αγάπησα” (στίχοι Κατίνας Παΐζη), Η μυγδαλιά (στίχοι Νίκου Γκάτσου), κ.ά.
Κυκλοφόρησαν σε δύο διπλά CD εννέα από τις έντεκα κωμωδίες του Αριστοφάνη για τις οποίες έχει γράψει τη μουσική. Πρόκειται για ένα έργο σταθμό για την παγκόσμια δισκογραφία αφού συμβαίνει για πρώτη φορά παγκοσμίως.
Απεβίωσε στις 28 Απριλίου του 2015.