Народився 22 вересня 1974 року в місті Первомайськ, там закінчив школу. Після школи вступив до Одеської державної академії будівництва та архітектури, отримав диплом інженера-будівельника. В Одесі вперше прийшов у секцію французького боксу «Сават» — і цей вибір визначив усе його подальше життя.
Разом з дружиною виховували доньок. Віталій був турботливим чоловіком та сином.
У 1997 році родина переїхала у Ковель, саме тут Віталій заснував першу секцію французького боксу, а згодом — кікбоксингу WAKO. Щоб удосконалити професійні знання, закінчив Інститут фізичної культури та здоров’я СНУ імені Лесі Українки.
Понад 20 років присвятив тренерській роботі. Його вихованці – переможці та призери чемпіонатів України, Європи та світу, здобували десятки перемог на турнірах WAKO.
Учасник АТО. З перших днів повномасштабного вторгнення Віталій добровільно став до лав територіальної оборони. Служив у званні капітана на посаді командира роти вогневої підтримки Ковельського батальйону однієї з бригад Сил територіальної оборони Збройних сил України, яку згодом було реформовано у 100-ту окрему механізовану бригаду. Разом із побратимами пройшов чимало гарячих точок.
Нагороджений почесним нагрудним знаком Головнокомандувача Збройних Сил України «Сталевий хрест», нагрудним знаком Головнокомандувача Збройних Сил України «Срібний хрест», нагрудним знаком «Щит сил територіальної оборони Збройних Сил України», відзнакою начальника регіонального управління Сил територіальної оборони «Захід».
На початку квітня 2024 року Віталій востаннє приїхав у Ковель у відпустку. Навесні 2024 року надійшла звістка, що майор Віталій Тимофєєв зник безвісти. Увесь цей час рідні, друзі, вихованці та колеги жили надією.
Життя заступника командира батальйону з артилерії 2-го механізованого батальйону військової частини А7028, майора Віталія Тимофєєва обірвалося 21 квітня 2024 року під час виконання бойового завдання в районі населеного пункту Очеретине Покровського району Донеччини.
З благословення митрополита Луцького і Волинського Михаїла ПЦУ нагороджений медаллю «За жертовність» (посмертно).
Похований на Алеї Героїв Ковельського міського кладовища.
