V. Dienys gimė 1936 metais Rokiškio rajone, Vilniaus universiteto Fizikos ir matematikos fakultete jis įgijo fiziko specialybę, studijavo aspirantūrą Leningrado A. F. Jofės fizikos ir technikos institute, o 1963 metais, nutarus Lietuvoje nestatyti tiriamojo branduolinio reaktoriaus, grįžo į Lietuvą ir aspirantūros studijas tęsė Lietuvos mokslų akademijos Fizikos ir matematikos institute puslaidininkių fizikos srityje.

Šiame institute profesorius dirbo vyr. laborantu, vėliau – jaunesniuoju moksliniu bendradarbiu, vyresniuoju bei vyriausiuoju inžinieriumi, 1967–1990 metais vadovavo  Puslaidininkių fizikos instituto laboratorijai.

1981 metais mokslininkas apgynė fizikos-matematikos mokslų daktaro disertaciją, 1987 metais jam suteiktas profesoriaus vardas. Tais pačiais metais V. Dienys išrinktas Mokslų akademijos nariu korespondentu, 2011 metais – tikruoju nariu.

„V. Dienys – talentingas, darbštus mokslininkas, puikus mokslo organizatorius. Būdamas jaunas, vos 32 metų, tapo ką tik įkurto Lietuvos mokslų akademijos Puslaidininkių fizikos instituto direktoriaus pavaduotoju mokslui ir subūrė jauną kolektyvą, kuris ėmėsi naujų mūsų šaliai mokslo krypčių nagrinėjimo. Viena tokių – karštųjų elektronų puslaidininkiuose tyrimai, kuriems vadovavo V. Dienys. Institutas tapo koordinuojančia institucija visoje Rytų Europoje“, – teigiama pranešime.

Anot jo, mokslininko iniciatyva institute pradėti taikomieji puslaidininkinių jutiklių kūrimo darbai. Institutas tapo viena svarbiausių Lietuvos mokslo įstaigų.

Atkūrus nepriklausomybę V. Dienys ėjo kultūros ir švietimo ministrų pavaduotojo pareigas, dirbo Pedagogikos institute ir Profesinio mokymo metodikos centro direktoriumi.

Akademiko nuopelnai įvertinti LTSR valstybine premija bei LDK Gedimino ordino 1-ojo laipsnio medaliu.