Rodil se je v Korčetovi (kasneje Pagonovi) hiši črnovrškemu učitelju Josipu Mislju. Pri šolanju na klasični gimnaziji v Ljubljani sta ga podpirali starejši sestri, učiteljici Ema in Angela. Šolanje je nadaljeval na pravni fakulteti na Dunaju (1910–1912). Navduševal se je nad panslavizmom in objavljal večinoma v študentskih časopisih pod psevdonimom Vrhovan. Diplomo mu je preprečil vpoklic v avstro-ogrsko vojsko. Služil je v Celovcu pri 97. pešpolku, v katerem je bil pogovorni jezik slovenščina. Tu se je seznanil s preporodovci in pod tem vplivom je iz ruskega ujetništva, po letu dni v Sibiriji, ko je bil v Tomski Guberniji domači učitelj v družini pravoslavnega popa, prebegnil k jugoslovanski legiji, kjer se je v Srbiji boril proti Bolgarom. Pozimi 1915–1916 je bil ranjen in odlikovan. Po umiku srbske vojske čez Albanijo je bil zadolžen za skupino srbskih otrok, ki jih je pospremil na Korziko ter poskrbel za njihovo šolanje. Tam se je srečal z angleškimi oficirji. Ti so mu verjetno omogočili štipendijo na Cambridgeu, kjer je študiral politično ekonomijoin moderne jezike od leta 1917 do leta 1919. Diplomiral je leta 1920.
Po vrnitvi v Ljubljano se je udeležil bojev za severno mejo, kjer je bil odlikovan. Leta 1920 je bil kot predstavnik SHS član medzavezniške komisije za koroški plebiscit. Leta 1921 je dobil službo pri Društvu narodov v Ženevi. Tam se je poročil z Nadjo Kos, ki je najprej delala kot prevajalka pri Društvu narodov, po vojni pa pri svetovni zdravstveni organizaciji (WHO). Vladimir Miselj je bil poliglot, obvladal je šest jezikov, in ljubitelj slovenske književnosti, kar je dokazoval z mecenskimi darovi za izdajanje dobrih knjig.
Pri Društvu narodov je bil sprejet v oddelek za mednarodni transport, kjer je nadziral promet, med drugim tudi donavsko plovbo. Kmalu je postal član pomembne sekcije za administrativne komisije in manjšinska vprašanja. Pomen oddelka za administrativne komisije je bil v tem, da je šlo za upravljanje dotedanjih nemških območij, ki so bila postavljena pod skrbništvo Društva narodov (Posarje) oziroma v njegovo varstvo (Gdansk) na podlagi versajske mirovne pogodbe med zavezniki in poraženo Nemčijo v okviru pariške mirovne konference.
Najpomembnejši avtorski prispevek Vladimira Mislja v Društvu narodov je bil Priročnik o vprašanjih Gdanska iz leta 1926, ki ga je napisal skupaj s Helmerjem Rostingom.
Leta 1929 je dosegel najvišji rang funkcionarja znotraj sekretariata Društva narodov. Leta 1931 se je prezaposlil v sekcijo za mandate. Med odgovornimi nalogami, ki jih je opravljal, je bila najpomembnejša skrb za delovanje posvetovalnega odbora proti suženjstvu (problematika mui tsai na Kitajskem, sistema kamiauti v Indiji, razmerja peonaže v Latinski Ameriki, prisilno delo otrok) ter uveljavljanje človekovih pravic. Društvo narodov je leta 1940 zaradi vojne prenehalo delovati in Mislja so predčasno upokojili. Ker v Beogradu ni našel nove zaposlitve, se je vrnil v Švico. Pomagal je ilegalnim jugoslovanskim pribežnikom. Od decembra leta 1941 je bil najpomembnejši vezni člen med nekomunistično ilegalo v Sloveniji, jugoslovansko begunsko vlado in zavezniki. Do njega so vodili pomembni kanali za politične in obveščevalne stike. Deloval je pod vzdevkom Bled. Zaradi stikov z generalom starojugoslovanske vojske Vladimirjem Vauhnikom, jugoslovanskim atašejem v Berlinu in nenaklonjenosti komunističnemu sistemu, se po vojni ni vrnil v domovino.
Sin Vladimir se je po njegovi smrti s prvim konvojem leta 1945 vrnil v Jugoslavijo, hčerka Manica in žena Nadja pa sta ostali v Švici.
V Črnem Vrhu so dolgo zamolčanemu rojaku na pobudo Ivana Martelanca, svetovalca SAZU za raziskave kulturnega delovanja Slovencev po svetu, na rojstni hiši v Črnem Vrhu nad Idrijo leta 2004 postavili spominsko ploščo. Civilna iniciativa je uredila tudi njegov grob v Thonexu pri Ženevi.
Zidar, A. Slovenska diplomatska zgodovina. Ženevske novice: glasilo Združenja ženevskih Slovencev, 2009, let. XVIII, št. 46.
Košnjek, J. Pastor s švicarsko maturo. Gorenjski glas: spletni časopisni arhiv. Nedelja, 7. marca 2010.
Čuk, B. Vladimir Miselj – skoraj pozabljeni diplomat. Idrijske novice, 2004, št. 82, str. 5.