Советский и российский учёный-гистолог В.А. Отеллин родился 6 января 1938 года.
В 1955 году окончил Курский медицинский институт.
В 1964 году защитил кандидатскую диссертацию и работал ассистентом 1-го Ленинградского медицинского института имени академика Павлова. С 1965 по 1980 годы работал в Институте физиологии имени И.П. Павлова, где прошел путь от младшего научного сотрудника до заведующего лабораторией морфологии ЦНС.
В 1973 году защитил докторскую диссертацию.
Тематика научных исследований – организация межнейронных связей головного мозга.
С 1980 года – руководитель отдела морфологии Института экспериментальной медицины, занимавшегося изучением медиаторной организации внутримозговых путей, эмбрионального гистогенеза нервной ткани, нейротрансплантации.
Автор и соавтор более 350 научных работ, в том числе 11 монографий.
Под его руководством защищены 28 кандидатских и 10 докторских диссертаций.
В 1997 году избран членом-корреспондентом РАМН.
В 2014 году стал членом-корреспондентом РАН (в рамках присоединения РАМН и РАСХН к РАН).
Заслуженный деятель науки РСФСР (1992).
Лауреат Премии РАМН по гистологии имени Б. И. Лаврентьева (1993).
В. А. Отеллин – один из ведущих специалистов в области нейроморфологии и нейрофизиологии. Его научные взгляды формировались под влиянием морфологических и физиологических школ А. А. Заварзина, Б. И. Лаврентьева, В. П. Воробьева, Л. А. Орбели, В. Н. Черниговского, предопределивших функциональный подход к решению морфологических задач. Значительными направлениями в научной деятельности В. А. Отеллина являются изучение структурной организации гематоэнцефалического барьера и исследование морфофункциональной организации моноаминергических систем головного мозга млекопитающих. Комплексные исследования структурно-функциональной организации ЦНС позволили В. А. Отеллину выделить особый класс межклеточных связей — несинаптические, которые, в отличие от известных синаптических связей, приурочены к межклеточному пространству и функционируют по принципу гуморального механизма. Открытие несинаптических связей заставило переосмыслить многие факты, касающиеся принципов медиаторной организации центральной нервной системы и ее взаимодействий с другими интегрирующими системами организма. Под руководством Владимира Александровича проводились широкомасштабные приоритетные работы по изучению пренатального развития мозга человека и животных. Разработка новых методов трансплантации эмбрионального материала позволила создать оригинальную модель для экспериментальных исследований пренатального развития нервной ткани и формирования отделов мозга. Результаты фундаментальных исследований по изучению механизмов трансплантационного гистогенеза нервной ткани человека, проводившихся в отделе морфологии по руководством В. А. Отеллина, заставляют с большой осторожностью относиться к перспективам широкого клинического использования метода нейротрансплантации с целью коррекции утраченных функций мозга.
В. А. Отеллин являлся руководителем Лаборатории онтогенеза нервной системы Института физиологии им. И. П. Павлова РАН, где им проводятся комплексные морфофизиологические исследования влияния пренатальных стрессирующих воздействий на морфогенез мозга и становление поведенческих реакций в постнатальном онтогенезе.
За свою книгу «Нигрострионигральная система» он награжден Премией РАМН по гистологии им. Б. И. Лаврентьева.
С 1995 г. В. А. Отеллин руководил исследованиями, проводимыми при поддержке грантов РФФИ, INTAS, Президиума РАН. Большую научную работу он успешно сочетал с научно-общественной деятельностью, являясь председателем диссертационного совета при НИИ ИЭМ РАМН, членом Правления Всероссийского общества анатомов, гистологов и эмбриологов, членом редколлегий журнала «Морфология» и «Журнала эволюционной биохимии и физиологии», членом Российской академии естественных наук, действительным членом Международного общества по изучению развития мозга, Международного общества по изучению базальных ганглиев, Международного общества невропатологов.