Родился в селе Вертуновка Саратовской губернии в семье священника. Окончил Саратовскую Духовную Семинарию и Казанскую Духовную Академию, где впоследствии состоял профессором до её закрытия в 1919 г. История семьи Несмелова трагична: его сын Валентин стал чекистом и был убит толпой во время изъятия ценностей из храмов Раифского Богородицкого мужского монастыря под Казанью.

В советские годы организует кружок из бывших профессоров Академии, за что приговаривается к ссылке: от ссылки Несмелова спасли «заслуги» его сына чекиста. В своем главном труде «Наука о человеке» развивал христианское видение человека. Мысль Несмелова можно отнести к экзистенциализму: исходной точкой для него служил конкретный человеческий опыт.

С этим связано своеобразное доказательство бытия Божьего, выдвинутое Несмеловым: «Идея Бога действительно дана человеку, но только она дана ему не откуда-нибудь извне, в качестве мысли о Боге, а предметно-фактически осуществлена в нем природою его личности, как нового образа Бога. Если бы человеческая личность не была идеальной по отношению к реальным условиям ее собственного существования, человек и не мог бы иметь идеи Бога, и никакое откровение никогда бы не могло сообщить ему эту идею, потому что он не в состоянии был бы понять ее… Человеческая личность реальна в бытии и идеальна по своей природе, и самым фактом своей идеальной реальности она непосредственно утверждает объективное существование Бога как истинной личности». Как и вся русская религозная философия Несмелов особенно настаивал на недетерминированности человека миром.

Мысль Несмелова укоренена в святоотеческом богословии (особенно это касается Григория Нисского, о котором Несмелов написал работу «Догматическая система св. Григория Нисского», но использует и достижения современной ему философии (Фейрербаха, к примеру). Особенно сильно ценил Несмелова Бердяев.

Имя В.И. Несмелова внесено в «Помяник новомучеников и исповедников Казанских».