В. С. Локтев родился 28 апреля (11 мая) 1911 года в Москве.
В 1942 году окончил МГК имени П. И. Чайковского по классу хорового дирижирования Н. M. Данилина.
В 1931—1937 концертмейстер и заведующий музыкальной частью Театра эстрады для детей.
В 1941—1943 дирижёр Государственного детского хора при Институте художественного воспитания детей.
С 1941 года художественный руководитель и главный дирижёр созданного им Ансамбля песни и пляски Московского городского Дворца пионеров.
С 1948 преподаватель (с 1967 — профессор) ГМПИ имени Гнесиных по кафедре хорового дирижирования.
В. С. Локтев умер 28 ноября 1968 года. Похоронен на Ваганьковском кладбище.