Владимир Николаевич Блохин после окончания медицинского факультета 1-го Московского государственного университета стал работать в Лечебно-протезном институте (позже ЦИТО), где трудился до последних дней жизни, будучи сначала ординатором, затем ассистентом и заведующим отделением. В течение 15 лет Владимир Николаевич был заместителем директора института по научной части. С 1963 году был организатором и первым руководителем отделения микрохирургии и травмы кисти.
В годы Великой Отечественной войны В.Н. Блохин вел в ЦИТО большую работу по лечению раненых офицеров и бойцов, был консультантом эвакуационных госпиталей, оказывал помощь госпиталям для инвалидов Отечественной войны на периферии.
Научная деятельность Владимира Николаевича охватывала большой круг вопросов: протезирование конечностей и трудоустройство инвалидов; лечение врожденных деформаций и переломов костей у детей, артропластика тазобедренного сустава, в частности метод эндопротезирования; лечение гранулирующих ран и язв; пластические операции на кисти и реконструкция пальцев; закрытие кожного дефекта при операции Крукенберга методом встречных треугольников.
Впервые в СССР при костной пластике им был применен метод «задержанного» костного трансплантата с предварительной его подготовкой хранением в мягких тканях больных.
Владимиром Николаевичем было написано более 200 научных работ. Он часто выступал с докладами на международных конгрессах, пленумах и конференциях и был популярен как в Советском Союзе, так и за рубежом.