Etter endt utdannelse var V. en kort tid assistent hos arkitekt Odd Guttormsen, Trondheim og Ragnar Dahl, Oslo, deretter assistent hos arkitekt Ove Bang, Oslo. Etter dennes død 1942 overtok V. kontoret sammen med Sofus Hougen og Odd Borgrud Pedersen. V. etablerte egen praksis 1946, fra ca. 1970 under navnet V.s Arkitektkontor A/S.
V. fikk tidlig flere premier i arkitektkonkurranser. Hans innkjøpte konkurranseutkast til bebyggelsesplan og boligtyper for Gaustadhaugen, V. Aker (1938) vakte oppsikt med sine Corbusier-inspirerte store skiveblokker med leiligheter gjennom to etasjer. Hans gjennombrudd kom med deltakelsen i konkurransen om ny Regjeringsbygning i Oslo (1939-40), der V. fikk én av fire like premier. Hans utførte utkast viser et skivehøyhus løftet opp på søyler med klar fremhevelse av bygningens funksjoner og konstruksjon. Også her viser han klar tilknytning til Corbusiers og Ove Bangs arkitektur. I 1946 ble V. ansatt som arkitekt for regjeringsbygningen, som stod ferdig i 1959. Under arbeidet utviklet V., i samarbeid med ingeniør Sverre Jystad, en ny type betong for bruk i fasader, kalt naturbetong, og tok patent på denne i 1957. I støpeformene for fasadeelementene legges det singel, og når den innpressede sementmørtelen er halvtørr, sandblåses overflaten, slik at singelen trer fram. Metoden gir rike muligheter for dekorativ behandling av betongfasadene. I regjeringsbygningens rasterfasade ble metoden brukt for første gang, og fasadematerialet ble V.s kjennemerke i en rekke senere bygg. Regjeringsbygningen er samtidig landets første skivehøyhus. V.s konkurranseutkast til utvidelse av Stortingsbygningen (1949) ble gitt 2. premie. Det var kanskje konkurransens mest originale og viser et 18-etasjers høyt punkthus plassert på Wessels plass i fonden av Stortingsgaten. Bakkehaugen kirke, Oslo (1959-60), etter prosjekt av Ove Bang, har også fasader i sandblåst betong. Kirkens hovedform med rektangelplan og triangeltverrsnitt har dannet forbilde for mange senere kirker. Kirken fikk prisen Betongtavlen 1961.
