Родился 23 декабря 1963 г. в деревне Саполово Мстиславского района Могилевской области Белорусской ССР (деревня Саполово, Мстиславский район, Могилевская область, Республика Беларусь).

30 марта 1983 г. Могилевским городским военным комиссариатом призван на срочную воинскую службу. Направлен в войсковую часть № 61281 города Кушки Туркменской ССР (город Серхетабад, Туркменистан).

8 мая 1983 г. принял военную присягу.

С июня 1983 г. по май 1985 г. служил в войсковой части № 41920 в Республике Афганистан.

Награжден нагрудными знаками "Отличник Советской Армии", "Воин-спортсмен", грамотой Президиума Верховного Совета СССР, юбилейными медалями "70 лет Вооруженных Сил СССР" (1988), "В память 10-летия вывода советских войск из Афганистана" (1999), медалью "Воину-интернационалисту от благодарного афганского народа" (1988).

 Микулич, С. В феврале зеленеет виноград : [о Владимире Дмитриевиче Мархонове, воине-интернационалисте из Мстиславля] / С. Микулич // Святло Кастрычніка (Мсціслаў). — 2009. — 5 лютага. — С. 1 : партр.

Сидоренко, Л. О том, что забыть не дано : [воин-интернационалист Владимир Мархонов] / Лариса Сидоренко // Святло Кастрычніка. — 2024. — 14 лютага. — С. 3 : партр.

Список воинов-интернационалистов Мстиславского района, участников боевых действий в Афганистане : Мархонов Владимир Дмитриевич // Афганистан. Страницы мужества : воинам-интернационалистам Могилевской области посвящается / под общей редакцией В. Н. Василенко ; редколлегия: В. Ф. Ванькович [и др.]. — Могилев, 2019. — С. 288.