Brał udział w wojnie rosyjsko-tureckiej (1877–1878). Walczył jako dowódca 12 Korpusu Armijnego. Został odznaczony Orderem Świętego Jerzego 15 listopada 1877 roku. W dzień po śmierci Aleksandra II, 2 marca 1881 roku nowy car Aleksander III mianował Włodzimierza dowódcą Petersburskiego Okręgu Wojskowego. W czasie sprawowania urzędu utracił przychylność opinii publicznej. Wydał rozkaz stłumienia pokojowej demonstracji podczas tzw. Krwawej niedzieli 1905 roku. Po objęciu rządów przez Mikołaja II w 1894 roku przewodniczył radzie stryjów, która próbowała wywierać wpływ na nowego cara. Później utracił swoje wpływy i znaczenie.