После окончания 9-го класса в 1943 году был призван в Советскую армию и служил до 1950 года. Участвовал в боях с немецкими захватчиками, был ранен, награждён медалями «За Отвагу», «За Победу над Германией», орденом «Отечественной войны 1-й степени».
Владилен Петрович пришёл учиться на химфак Ленинградского Университета в 1951 году в военной гимнастёрке.
В студенческом общежитии, на курсе и на факультете В.П. быстро завоевал авторитет. На военных сборах, на стройках и совхозных полях однокурсники уважительно именовали его «отец-командир».
В 1956 году, защитив дипломную работу на кафедре теории растворов, В.П. Белоусов был оставлен ст. лаборантом, затем поступил в аспирантуру на кафедре. С этого времени и до конца работы на химическом факультете ЛГУ (конец 1979 года) Владилен Петрович проводил систематические исследования тепловых свойств и гетерогенных равновесий неводных и водных растворов неэлектролитов. Благодаря его методическим усилиям и экспериментальным способностям было создано направление калориметрии растворов, разработаны конструкции нескольких типов калориметров, обеспечивающих высокую точность измерений малых тепловых эффектов смешения жидкостей.
В 1962 году Владилен Петрович защитил кандидатскую диссертацию. В период с 1962 по 1995 годы В.П. Белоусовым опубликованы, получившие широкую известность, составленные им справочники «Теплоты смешения жидкостей» (1970, «Химия», Л., в соавторстве с А.Г. Морачевским) и «Тепловые свойства растворов неэлектролитов» (1981, «Химия», Л., в соавторстве с А.Г. Морачевским и М.Ю. Пановым, в 1986 г. издан в Японии). Книги В.П. Белоусова широко известны среди физико-химиков нашей страны и находят практические применения в лабораториях и научных исследованиях.
В 1979 году В.П. Белоусов защитил докторскую диссертацию «Разработка и применение метода теплот смешения для изучения межмолекулярных взаимодействий в растворах неэлектролитов». Работал на кафедре физической химии в должности старшего научного сотрудника.
В 1980 году В.П. Белоусов по приглашению переезжает на работу в Белоруссию. С 1980 по 1990 гг. Владилен Петрович заведует кафедрой физической и коллоидной химии и работает на кафедре аналитической химии Белорусского технологического института (БТИ, г. Минск).
В 1988 году В.П. Белоусову было присвоено звание профессора.
В 1990 году В.П. Белоусов возвращается в Ленинград и работает в СКБ теплофизического приборостроения (Ленинград – СПб).
В 1996 году В.П. Белоусов круто меняет тематику своей научной деятельности. В НИИ Лазерной физики (СПб), где он начал работать в 1997 году, он создал современную физико-химическую лабораторию по исследованию наноструктурных объектов углеродной природы: фуллеренов и фуллероидных систем.
Список научных работ В.П. в российских и зарубежных журналах составляет приблизительно 200 наименований, в которых значительное место занимают новые работы (с 1997 по 2014 годы) в области физической химии углеродсодержащих наноструктур и их применения. В этот период результаты работ В.П. (в соавторстве) докладывались также на Международных конференциях в США, Англии, Италии, Германии, Чехии, Израиле, Египте.
А. А. Белюстин, И. С. Ивановская. «Мы— выпускники химфака ЛГУ 1956 года» СПб Изд-во Лема, 2018 год С. 52–55
Его фронтовая жизнь началась рано — ему не исполнилось и 17 лет, — но не с участия в боях, а с занятий в полковой школе в 1943 г. Из этой школы уже сержант В. П. Белоусов получил назначение в 5-й Донской кавалерийский корпус, в состав которого входил его кавалерийский полк гвардейской кавалерийской дивизии. С победными боями полк освобождал от захватчиков наши земли, а перейдя границу — и земли других стран. В боях на границе с Венгрией конармеец В. П. Белоусов был тяжело ранен в обе ноги. Долго лечился. Но демобилизовался, уже лейтенантом, лишь в 1949 г. Заслужил медали «За отвагу» и др.
Закончил химический факультет университета, защитил диссертацию и в качестве старшего научного сотрудника работал на кафедре физической химии.
Бережной А.Ф. Они сражались за Родину: Универсанты в годы войны и в послевоенные годы. Вып. 4. СПб.: Изд-во С.-Петербургского университета, 2003. С. 18.