С 1981 года на дипломатической работе, занимал различные дипломатические должности в центральном аппарате Министерства иностранных дел СССР и за рубежом.
С 1994 по 1999 год работал советником-посланником Посольства России в Ираке.
С 1999 по 2002 год был главным советником и заместителем директора Департамента Ближнего Востока и Северной Африки МИД России.
С 29 марта 2002 по 8 декабря 2003 года в должности чрезвычайного и полномочного посла Российской Федерации в Ираке[1][2].
В ходе Иракской войны, при эвакуации российского посольства, 6 апреля 2003 года, близ города Фаллуджа, подвергся прицельному обстрелу со стороны американской бронеколонны, которая до этого расстреливала автомобили на трассе Багдад-Амман.[3] В результате пострадали пять человек, в том числе сам В.Е.Титоренко и водитель посла — Владимир Архипов.
В ходе войны весной 2003 года передавал правительству Саддама Хусейна информацию от российской разведки[4].
С июля по декабрь 2003 года был в должности посла по особым поручениям МИД Российской Федерации.
С 8 декабря 2003 по 15 февраля 2007 года — чрезвычайный и полномочный посол Российской Федерации в Алжире[5][6].
С 10 июня 2007 по 9 ноября 2009 года был заместителем директора Департамента по вопросам новых вызовов и угроз МИД России.
С 9 ноября 2009 по 7 марта 2012 года — чрезвычайный и полномочный посол Российской Федерации в Государстве Катар[7][8].
29 ноября 2011 года при прибытии в аэропорт Дохи в нарушение Венской конвенции таможенники Катара попытались подвергнуть дипломата несанкционированной проверке, а также попытались отобрать дипломатическую почту, применяя при этом грубую физическую силу. Из-за нанесённых травм дипломат перенёс три операции по ликвидации разрыва и отслоению сетчатки глаза. МИД России заявил о понижении уровня дипотношений с Катаром из-за инцидента с российским послом[9].Вместе с тем аналитики склонны предполагать, что нападение на посла связано с позицией России по Сирии, которую неоднократно озвучивал Титоренко[10].
7 марта 2012 года президент Дмитрий Медведев из-за произошедшего инцидента своим указом освободил В. Е. Титоренко от должности посла России в Катаре, тем самым понизив уровень дипотношений между странами[11][12].
С 15 января 2019 по 10 января 2022 года — чрезвычайный и полномочный посол Российской Федерации в Центральноафриканской Республике[13].
С февраль 2022 по август 2023 года — заместитель директора Департамента по работе с соотечественниками МИД России.
С 1 сентября 2023 года — преподаватель Дипломатической академии МИД России.
Награды
Орден Мужества (10 июня 2003) — за мужество и отвагу, проявленные при исполнении служебного долга[14]