1933 wurde er nach Belgrad an die dortige deutsche Auslandsvertretung entsandt; als oberster Diplomat vor Ort repräsentierte er das Deutsche Reich im Königreich Jugoslawien. 1937 trat von Heeren der NSDAP bei, übernahm jedoch keine Funktion innerhalb der Partei. 1941, während des Zweiten Weltkrieges, unterzeichnete Jugoslawien auf deutschen Druck hin den Dreimächtepakt, wenige Tage später folgte jedoch ein Putsch alliiertenfreundlicher Generäle. Die nationalsozialistische Führung beschloss daraufhin die Invasion Jugoslawiens. Viktor von Heeren, der entgegen Ribbentrops Anweisung den Kontakt mit der neuen jugoslawischen Regierung gehalten hatte, stand der geplanten Kriegserklärung ablehnend gegenüber. Sechs Tage vor dem Angriff auf Jugoslawien informierte er die Regierung über die bevorstehende Bombardierung Belgrads. Nach erfolglosen Protesten in Berlin und dem Versuch, Jugoslawien von der Demobilisierung zu überzeugen, um den Krieg noch zu verhindern, verließ er Belgrad und wurde in den einstweiligen „Wartestand“ strafversetzt.