Tėvai: Feliksas Butkus (1901–1953) ir Jadvyga Butkienė (1897–1977).

1955 m. baigė Vilniaus universiteto Gamtos fakultetą, įgijo biologo išsilavinimą.

1958–1959 m. V. Butkus dirbo Lietuvos Mokslų akademijos Biologijos institute. Jį pertvarkius, nuo 1959 m. V. Butkus buvo Lietuvos Mokslų akademijos Botanikos instituto Augalinių resursų laboratorijos darbuotojas, nuo 1967 m. – vyresnysis mokslinis bendradarbis. Jis introdukavo Lietuvoje stambiauogę spanguolę ir kultūrinę šilauogę, kartu su žmona Zofija Butkiene yra laikomi šių kultūrinių augalų auginimo Lietuvoje pradininkais.

1960 m. Vilniaus universitete jis apsigynė biologijos mokslų kandidato disertaciją "Kai kurių vietinių Lietuvos TSR obelų veislių biologinės ypatybės", 1993 m. nostrifikuotas biomedicinos mokslų, biologijos daktaras.

Jis dirbo Vilniaus universiteto Gamtos mokslų fakultete, dėstė ekonominės botanikos kursą.

V. Butkus dalyvavo ir skaitė pranešimus mokslinėse konferencijose Sovietų Sąjungos respublikose, Lenkijoje, Australijoje.

V. Butkus parašė ir išleido knygas:

1973 m. – "Vaistiniai augalai" (su kitais autoriais).

1974 m. – "Lietuvos pomologija" (su kitais autoriais, kitas leidimas – 1996 m.).

1976 m. – "Kultivuokime spanguoles" (su R. Ruzgiene, rusų kalba).

1981 m. – "Lietuvos laukiniai vaisiniai augalai" (su kitais autoriais), "Spanguolės" (su kitais autoriais, rusų kalba).

1987 m. – "Mažieji miško turtai" (su kitais autoriais). 

1992 m. – "Lietuvos naudingieji augalai" (su kitais autoriais).

Jis buvo mokslinio leidinio "Lietuvos TSR flora" 4 ir 5 tomų (1971, 1976 m.) bendraautoris, taip pat sudarė straipsnių rinkinį "Augalai ir žmogus" (1978 m.), monografinį leidinį "Profesorius Povilas Snarskis. 1889–1969" (1999 m.).

V. Butkus parašė ir paskelbė daug mokslo populiarinimo straipsnių botanikos tematika.

Išėjęs į pensiją, V. Butkus buvo Vilniaus universiteto botanikos sodo bičiulių klubo narys, bendradarbiavo spaudoje ir internete.

Jis buvo Lietuvos botanikų, "Žinijos", Gamtos apsaugos, Sodininkystės draugijų narys.

Jis buvo apdovanotas Visasąjunginės liaudies ūkio pasiekimų parodos (Maskva, Rusija) bronzos medaliu (1973 m.).

Buvo vedęs, žmona Zofija Druktenytė-Butkienė (g. 1937 m.) iš Jūkainių (Raseinių r.) – mokslininkė biologė botanikė.

Mirė 2020 m. balandžio 21 d. Vilniuje. Palaidotas Vilniaus Rokantiškių kapinėse (45 sektorius, 1 eilė, 5 kapavietė). Kapą ženklina rausvo akmens paminklas jo tėvams.