第三处处长、列宁格勒军事航空技术进修学校校长。1941年担任伏尔加河沿岸军区空军司令，6月22日苏德战争爆发后，任中央方面军空军司令。1941年8月至1942年，任工农红军空军参谋长。1942年至1946年，任工农红军空军第一副司令。沃罗热伊金在大卢基战役，以及列宁格勒方面军、沃尔霍夫方面军突破列宁格勒封锁战役中，负责协调航空兵的行动。1943年夏，在库尔斯克会战中指挥航空兵抗击敌军进攻和支援苏军反攻作战。1944年至1945年，苏军大本营驻乌克兰第3、4方面军代表。战斗中表现出优异的组织和指挥才能。1