Родился в 1917 году в США, в штате Огайо. Русский. Член КПСС с 1942 года. Герой Советского Союза (26.10.1943). Награжден орденом Ленина, двумя орденами Красной Звезды.
Необычна судьба Василия Мартехова. В дореволюционные годы его родители уехали в Америку в поисках счастья. Там, за океаном, в семье шахтера-эмигранта и родился Василий в том году, когда в России свершилась Великая Октябрьская социалистическая революция. Вскоре вся семья вернулась на родину. Василий окончил 7 классов. Жил в городе Прокопьевске, работал запальщиком на шахте «5-6».  Затем переехал в город Алма-Ата.

В 1940 году Василия призвали на армейскую службу. Началась она у него в танковой части. Все шло хорошо. Мартехов очень любил технику, и это помогло ему быстро изучить танк, освоить его премудрости.
В 1941-м у сержанта Мартехова заканчивалась воинская служба, он уже собирался домой. Но началась война, и уже 8 августа 1941 года танкист Мартехов получил боевое крещение, потом на Брянском фронте заслужил первый орден.

12 июля у деревни Вознесеновка Василий Мартехов принял последний бой. Спеша на помощь товарищам, его экипаж нарвался на сильную вражескую засаду и вступил в поединок с несколькими танками врага. Осколок фугаски попал в грудь командира.

Старшему лейтенанту Мартехову Василию Федоровичу посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза. Похоронили героя-танкиста на месте боя, а позднее прах перенесли в братскую могилу в селе Вознесеновка Шебекинского района. Над могилой на постаменте установлен танк Т-34.