Після закінчення з відзнакою інституту працював інженером-технологом, майстром на Запорізькому трансформаторному заводі, інженером-конструктором проектно-конструкторського бюро «Металург-автоматика» у Дніпропетровську. 1960 року почав навчання в аспірантурі Дніпропетровського хіміко-технологічного інституту, згодом працював асистентом, доцентом, деканом, завідувачем кафедри і, а з 1972 року — ректором Дніпропетровського хіміко-технологічного інституту. Член КПРС з 1965 року.
З червня 1984 року працював першим заступником міністра, а з 19 грудня 1984[3] року— міністром вищої та середньої спеціальної освіти Української РСР. Після реформування системи освіти у 1991 р. працював першим заступником голови Державного комітету України з питань науки і технологій, а в 1997—2007 роках очолював Український інститут науково-технічної і економічної інформації Міністерства освіти і науки України. З 2007 року — ректор Державного інституту інтелектуальної власності.
Кандидатська дисертація: «Дослідження антифрикційних матеріалів, отриманих на основі фторопласту-4» (Дніпропетровський хім.-технол. інститутт, 1964); докторська дисертація: «Синтез ціанистоводневої кислоти низькотемпературної плазми» (Харківський політехнічний інститут, 1975).
Автор близько 600 наукових праць, зокрема 7 монографій, 2 навчальних посібників, 90 патентів та авторських свідоцтв у галузі плазмохімії неорганічних речовин і науково-технічної інформації. Під його керівництвом захищено більше 40 кандидатських і докторських дисертацій.
В. Д. Пархоменко був повноважним представником України в Міжнародному Центрі науково-технічної інформації, повноважним представником України в міждержавній Координаційній Раді з науково-технічної інформації. Він був головним редактором журналу «Науково-технічна інформація», а також членом редакційних колегій міжнародного журналу «Информация и инновации» (Москва) й журналів «Наука та інновації» та «Інтелектуальна власність».