Отец - Викентий Игнатьевич Смидович (1835—1894), дворянин, был врачом, основателем Тульской городской больницы и санитарной комиссии, одним из создателей Общества тульских врачей. Мать организовала в своём доме первый в Туле детский сад.
Троюродным братом Викентия Вересаева был Пётр Смидович, а сам Вересаев приходится дальним родственником Натальи Фёдоровны Васильевой - матери генерал-лейтенанта В. Е. Васильева.
Семья проживала в Туле на улице Гоголевской в своём доме № 82, где сейчас располагается Дом-музей В. В. Вересаева.
Окончил Тульскую классическую гимназию (1884) и поступил на историко-филологический факультет Санкт-Петербургского университета, который окончил в 1888 году.
В 1894 году окончил медицинский факультет Дерптского университета и приступил в Туле к медицинской деятельности. Скоро переехал в Петербург, где в 1896—1901 годах работал ординатором и заведующим библиотекой в Городской барачной в память С. П. Боткина больнице, а в 1903 году поселился в Москве.
В годы разочарований и пессимизма примыкает к литературному кружку легальных марксистов (П. Б. Струве, М. И. Туган-Барановский, П. П. Маслов, Неведомский, Калмыкова и другие), входит в литературный кружок «Среда» и сотрудничает в журналах: «Новое слово», «Начало», «Жизнь».
В 1904 году, во время русско-японской войны, его призывают на военную службу в качестве военврача, и он отправляется на поля далёкой Маньчжурии.
В 1910 году совершил поездку в Грецию, что привело к увлечению древнегреческой литературой на протяжении всей его дальнейшей жизни.
В Первую мировую войну служил в качестве военного врача. Послереволюционное время провёл в Крыму.
С 1921 года жил в Москве. В 1941 году эвакуировался в Тбилиси.
Умер 3 июня 1945 года и похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (участок № 2).
