Василий Худояров родился в 1829 или 1831 году в Нижнем Тагиле в семье крепостных ремесленников и художников, занимавшихся лаковой росписью. Семья работала по заказам Никиты Акинфиевича Демидова для его московских и петербургских имений.
После получения вольной Василий приехал в Санкт-Петербург. Сначала три года он обучался в рисовальной школе Общества поощрения художеств, а в 1858 году поступил в Императорскую Академию художеств, где учился в классе исторической живописи у профессора Алексея Тарасовича Маркова. За академические курсовые работы он был награждён в 1862 году двумя Малыми серебряными медалями и в 1863 году двумя Большими серебряными медалями. В 1865 году Василий окончил Академию с присвоением звания классного художника третьей степени, по другим источникам – неклассного (свободного) художника.
После окончания обучения Василий остался жить и работать в Петербурге, куда привёз жену и детей. Он писал портреты, пейзажи, жанровые картины, обращался к историческим и библейским сюжетам, работал по заказам императорской семьи. В его творчестве преобладает бытовой портрет и деревенские пейзажи. Василий дружил с художником Иваном Крамским. По некоторым данным, Крамской устраивал ему заказы и давал профессиональные советы. Василий Павлович автор работ «Император Пётр I за работой», «Исцеление слепорождённого» (обе – 1860-е), «Их степенства на пикнике» (1872), «Рыболов» (1876), «Великий князь цесаревич Александр Александрович» (конец 1870-х), «Портрет княгини О.Н. Амилахвари» (1879), «Графиня Н.А. Зубова» (конец 1870-х – начало 1880-х), «Императрица Мария Фёдоровна» (начало 1880-х), «На берегу залива» (1880-е), «Мальчик, рассматривающий стереоскопические картинки», «Портрет В.П. Сукачёва» (обе 1882), «Деревенская девушка» (1884), «Ручей в глуши» (1887). В конце 1880-х – начале 1890-х годов он исполнил образа для церкви святого Александра Невского при Доме трудолюбия Петровского общества вспоможения бедным, церкви Георгия Победоносца при Генеральном штабе Российской империи, церкви святого Иоанна Предтечи при Мариинско-Сергиевском приюте в Петербурге.
Василий Худояров активно участвовал в академических выставках (1876–1887, с перерывами) в Петербурге и Екатеринбурге.
Картины Василия Худоярова хранятся в Государственном Эрмитаже, Историко-архитектурном и художественном музее «Новый Иерусалим» в Истре, Нижнетагильском художественном музее изобразительных искусств, Иркутском художественном музее им. В.П. Сукачёва, а также в музеях и картинных галереях других городов.
Василий Худояров скончался 11 октября 1892 года в Санкт-Петербурге.
