Родился 28 февраля 1937 года в Ленинграде.
В 1962 году окончил ЛИЖСА имени И. Е. Репина, мастерская Евсея Моисеенко.
Занимался у Петра Фомина, Виктора Орешникова.
Участник выставок с 1963 года.
Член ЛОСХ с 1964 года.
Писал портреты, пейзажи, сложносочиненные композиции, натюрморты. Работал в технике акварели и масляной живописи.
Преподавал в ЛИЖСА имени И. Е. Репина (1966-1972).
Заслуженный художник РСФСР 1984).
Персональные выставки в Ленинграде (1991) и Петербурге (1997, 2008).
Живописец. Член Союза художников СССР.
Его творческое наследие находится в 42 музеях бывшего Советского Союза, в том числе: 22 работы - в Государственном русском музее (Санкт-Петербург), 5 - в Третьяковской галерее (Москва), а также в ЦВЗ «Манеж» (СПб), Музее Людвига (Кельн, Германия), галереях Великобритании, Франции, Китая, в частных собраниях России и зарубежья. Глядя на его работы трудно представить, что он никогда не принадлежал к числу легендарных «независимых» (или «неофициальных») художников «Газаневской» культуры Ленинграда 70-х годов, так же, как и «коллегам по цеху» - а был Виталий Иванович представителем «академической» школы - невозможно поверить ни в то, ни в другое. Творческая манера В. И. Тюленева, часто определяемая как «изобразительные стихи», - была столь своеобразна, что даже входила в некоторое логическое противоречие с фактами личной биографии. Обычная биография представителя ленинградской академической школы: сначала - выпускник СХШ, затем - Академии художеств им. Е.И. Репина (шесть лет ученичества в мастерской Евсея Моисеенко, после которой был оставлен в ординатуре - в мастерской Виктора Михайловича Орешникова). Участник городских, зональных, республиканских, всесоюзных, международных и зарубежных выставок, член Союза Художников, преподаватель Академии художеств им. Е.И. Репина, член правления Союза художников СССР.
Дипломная работа в ВАХ - "Первая борозда", оценка - отлично. Обучение проходило на живописном факультете, присвоена квалификация художника-живописца.