Петров Василий родился родился 5 марта 1922 года, но всегда праздновал свой день рождения 22 июня, в селе Дмитриевк Екатеринославской губернии, (ныне Приазовского района Запорожской области) в крестьянской семье. Русский. В 1939 году окончил Нововасильевскую среднюю школу.

В Красную Армию призван в 1939 году Мелитопольским городским военкоматом Запорожской области. В 1941 году окончил Сумское артиллерийское училище. Служил в 92-м отдельном артиллерийском дивизионе (город Владимир-Волынский).

Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года. Воевал на Южном, Воронежском и 1-м Украинском фронтах.

Заместитель командира 1850-го истребительно-противотанкового артиллерийского полка (32-я отдельная истребительно-противотанковая артиллерийская бригада, 40-я армия, Воронежский фронт) капитан В. С. Петров отличился в боях на Левобережной Украине, при форсировании Днепра и удержании плацдарма на его правом берегу.

14 сентября 1943 года в районе села Чеберяки (ныне Роменский район Сумской области) капитан В. С. Петров под сильной бомбежкой с воздуха и артиллерийским огнем противника быстро и без потерь организовал переправу 3 батарей через реку Сула. Через два часа после переправы батареи подверглись неожиданной контратаке 13 танков и батальона немецкой пехоты. Капитан Петров, быстро оценив обстановку и подпустив танки и пехоту противника на дистанцию 500—600 метров, открыл массированный огонь всех орудий и в короткий срок подбил 7 танков и расстрелял до 2 рот вражеской пехоты. Атака немцев захлебнулась.

В это время до 150 немецких автоматчиков зашли батареям в тыл, обойдя их боевые порядки из-за леса справа и открыли сильный огонь из автоматов, стремясь окружить батареи и пленить личный состав. Капитан Петров, невзирая на крики немцев «рус, сдавайся», развернул 6 орудий в сторону немецких автоматчиков и открыл губительный для них огонь картечью. Одновременно Петров за счёт взводов управления и всех свободных от орудий людей создал группу автоматчиков и во главе их с возгласом: «Истребители в плен не сдаются», «За мной, за товарища Сталина, вперед! Истребим немецких фашистов», пошел в атаку на немецких автоматчиков. После 2-часового боя капитан Петров отразил и эту атаку, вывел батарею из окружения, уничтожив при этом до 90 солдат и офицеров противника, пленил 7 человек, остальные разбежались. В этом бою капитан Петров, несмотря на ранение в плече, остался в строю.

23 сентября 1943 года, замещая выбывшего из строя командира полка, Петров силами и средствами своего полка, первым в бригаде, за одну ночь умело и быстро форсировал реку Днепр и переправил материальную часть, боеприпасы и людей на правый берег реки, занял боевой порядок и прочно удерживал плацдарм, отбивая неоднократные контратаки противника.

1 октября 1943 года при танковой контратаке немцев капитан Петров, находясь в боевых порядках 1-й и 2-й батарей, лично руководил огнем и подбил 4 немецких танка и 2 шестиствольных миномета. Когда в 3-м расчете 1-й батареи танки противника своим огнем вывели из строя весь расчет, Петров со своим ординарцем бросились к орудию и вдвоем продолжали вести огонь, подбив самоходную пушку «Фердинанд». Здесь Петров от прямого попадания вражеского снаряда в пушку был тяжело ранен в обе руки, но поле боя не покинул; только после отражения контратаки немцев Петров разрешил эвакуировать себя в медсанбат. Благодаря мужеству и исключительной храбрости и отваге капитана Петрова, сумевшего воодушевить личный состав батареи, в этот день полком были отражены 4 контратаки противника, плацдарм был удержан.

На момент представления капитана В. С. Петрова к званию Героя Советского Союза огнем своих орудий уничтожил до 3 батальонов вражеской пехоты, 12 артиллерийских и минометных батарей, подбил 19 немецких танков.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 декабря 1943 года за успешное форсирование Днепра, удержание плацдарма и проявленные при этом мужество и стойкость, капитану Петрову Василию Степановичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 3504).

При форсировании Днепра В. С. Петров был тяжело ранен и, лишившись обеих рук, более года находился в госпитале, но уже в декабре 1944 года вернулся в действующую армию, в артиллерию!

Командир 248-го гвардейского истребительно-противотанкового артиллерийского полка (11-я гвардейская истребительно-противотанковая артиллерийская бригада, 52-я армия, 1-й Украинский фронт) гвардии майор В. С. Петров отличился в боях на Одерском плацдарме.

9 марта 1945 года крупные силы противника перешли в наступление в районе Поль-Грос-Нойкирх (10 километров южнее Козеля, Германия) с задачей сбросить наши части с занимаемого плацдарма на западном берегу реки Одер. Гвардии майор Петров, умело и мужественно руководя боем своего полка, лично находясь в боевых порядках батарей под исключительно сильным артиллерийско-минометным и пулеметным огнем, неоднократно рискуя жизнью, в течение двухчасового боя сумел отразить 5 контратак противника и не допустить его на переправы плацдарма. В бою было уничтожено 9 танков и свыше 180 солдат и офицеров.

15 марта 1945 года в бою по прорыву обороны противника на западном берегу реки Одер гвардии майор Петров проявил высокие образцы оперативного руководства полком и непреклонное мужество при выполнении боевого задания. Под его руководством полк уничтожил 4 орудия, 13 огневых точек и до 120 солдат и офицеров противника.

19 апреля 1945 года в ожесточенных боях в районе Ниски (Германия) гвардии майор Петров вновь показал свое безграничное мужество, геройство и умение руководить подразделениями в любой обстановке. Противник, сосредоточив крупные силы пехоты и танков, предпринял ряд сильных атак в направлении шоссе Ротенбург — Ниски с задачей перерезать дорогу, по которой двигались наши наступающие войска на Дрезден. Гвардии майор Петров с целью занятия выгодного противотанкового рубежа обороны повел две штурмовых батареи в атаку на населенный пункт, занимаемый противником. Благодаря умелому сочетанию огня орудия прямой наводкой с автоматно-пулеметным огнем орудийных расчетов и исключительной храбрости командира полка гвардии майора Петрова населенный пункт Эдерниц-Вильгельминенталь был взят и полк закрепился на выгодном рубеже. Противник несколько раз переходил в яростные контратаки, но полк, руководимый Петровым, стойко отразил все атаки. Было уничтожено 8 танков, до 200 человек пехоты.

20 апреля 1945 года на боевые порядки полка двигалось 16 танков и до батальона пехоты. Лично руководя боем батарей, гвардии майор Петров сумел отразить атаку противника и сорвать замысел — перерезать дорогу на Дрезден. В этом бою полком было уничтожено 4 танка.

В бою 27 апреля 1945 года в напряженный период сражения лично поднял в атаку 1-й батальон 78-го стрелкового полка и в это время был тяжело ранен.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 июня 1945 за удержание плацдарма на Одере гвардии майор Петров Василий Степанович удостоен второй медали «Золотая Звезда» (№ 6091).

После войны продолжил службу в Вооруженных Силах. Член ВКП(б)/КПСС с 1945 года. В 1954 году окончил Львовский государственный университет. Кандидат военных наук. Был заместителем начальника ракетных войск и артиллерии Прикарпатского военного округа.

Его дважды оставляли пожизненно в армии. Первым такое решение принял СТАЛИН, но Петров узнал об этом только 40 лет спустя: высокие чины боялись, как бы он не загордился. Вторично подобное решение было принято в 1994 году в украинской армии.

После распада СССР продолжил службу в Украинской армии. В марте 1994 года Указом Президента Украины генерал-полковник В. С. Петров был пожизненно оставлен на военной службе в Вооруженных Силах Украины. Занимал пост заместителя командующего Ракетными войсками и артиллерией Главного командования Сухопутных войск Вооруженных Сил Украины. Занимался активной военной, научной и гражданской деятельностью.

Жил в Киеве (Украина).Однажды ему пришлось в очередной раз лечь в госпиталь. Пока он там находился, дом по улице Бассейной распродали частникам, личные вещи и архив боевого офицера выбросили, чтобы из генеральской квартиры сделать музей бывшего премьер-министра Израиля Голды Меир, которая в молодости жила в этом доме. После этого проживал на загородной даче. Умер 15 апреля 2003 года. Похоронен на Байковом кладбище Киева. Деньги на памятник собрали сыновья.

Награждён советскими 2 орденами Ленина (24.12.1943; 21.06.1982), орденами Октябрьской Революции (8.01.1980), Красного Знамени (7.04.1945), Отечественной войны 1-й степени (11.03.1985), 3 орденами Красной Звезды (9.09.1942; 4.10.1943; 30.12.1956), медалями, российским орденом Дружбы народов, украинским орденом Богдана Хмельницкого, польскими орденами «Виртути милитари» 5-го класса, «Военный крест».

Почётный гражданин города Лебедин Сумской области (1978).