Dzierżyńscy pochodzili z Dzierżynowa na terenie dzisiejszej Białorusi, gdzie żyli ze 100-hektarowego majątku. Władysław był cztery lata młodszy od swojego brata Feliksa. Oprócz nich w domu były jeszcze trzy siostry i czterech braci. Rodzice wychowywali dzieci w duchu polskiego patriotyzmu, jedynie Feliks zafascynował się komunizmem.
W 1906 roku Władysław Dzierżyński skończył w Moskwie medycynę. W trakcie I wojny światowej był lekarzem frontowym. Do 1922 roku związany był z Jekaterynosławiem na Ukrainie, gdzie wykładał na tamtejszym uniwersytecie. Osobistą tragedią prof. Dzierżyńskiego było to, że jego córka Zofia zafascynowała się komunizmem i działalnością swojego wujka. Po rewolucji wraz z matką wyjechała do Moskwy.
Wyjazd do Polski
W 1922 roku Władysław Dzierżyński postanowił przenieść się do Polski wraz z drugą żoną Katarzyną. Przypuszcza się, że pomógł mu w tym brat Feliks. Po przyjeździe do Polski wstąpił w szeregi Wojska Polskiego, gdzie od razu otrzymał stopień podpułkownika.
W Polsce rozwijał swoją pracę naukową. Napisał pierwszy polski podręcznik akademicki do nauki neurologii. W 1930 roku został ordynatorem oddziału neurologicznego w Szpitalu Kasy Chorych w Łodzi im. Ignacego Mościckiego.
„W okresie międzywojennym prof. Dzierżyński spędzał niejednokrotnie urlopy w rodzinnym Dzierżynowie – pisze w „Medycynie Nowożytnej” Wojciech Źródlak, kustosz Muzeum Tradycji Niepodległościowych w Łodzi Oddział Radogoszcz. – Według ustaleń Mirosława Tusznio, jego przyjazdy utkwiły w pamięci okolicznej ludności ze względu na to, iż często do późna w nocy w dzierżynowskim dworku przyjmował pacjentów, nie biorąc za to ani grosza. Ponadto każdą wolną chwilę lubił spędzać na polowaniach, co było źródłem wielu anegdot rodzinnych”.
Po napaści Niemiec na Polskę prof. Dzierżyński nie został zmobilizowany (miał już wówczas 58 lat). Niemcy od początku prześladowali inteligencję polską, szczególnie mocno prowadzili tę politykę na ziemiach włączonych bezpośrednio do III Rzeszy – Łódź znalazła się w granicach hitlerowskich Niemiec. Prof. Dzierżyński nie został aresztowany w pierwszej fali prześladowań najprawdopodobniej dlatego, że wcześniej zadeklarował narodowość białoruską (do czerwca 1941 roku III Rzesza była sojusznikiem ZSRS).
Prof. Dzierżyński stracił jednak posadę w szpitalu. Zastąpił go dr Oskar Winter – lekarz pochodzenia niemieckiego, który przed wojną był jego zastępcą.
Zagadkowe aresztowanie
Przez długi czas w historiografii łódzkiego AK utrzymywał się pogląd, że [prof. Dzierżyński] był pierwszym szefem Służba Zdrowia Okręgu AK w Łodzi. Problemem jest to, że nie znajduje on potwierdzenia w dotychczas znanych dokumentach – pisze Wojciech Źródlak. – Niewykluczone jest jednak, że profesor miał kontakty z konspiracją akowską - podobno posługiwał się pseudonimem „Właduś" - o czym może świadczyć jego aresztowanie podczas wielkiej wsypy łódzkiego AK w lutym 1942 roku. W tym czasie nie chroniła go już koneksja z Feliksem z powodu wybuchu w czerwcu 1941 r. wojny pomiędzy Rosją Sowiecką a III Rzeszą.
Niemcy aresztowali prof. Dzierżyńskiego 13 lutego 1942 roku. Przetrzymywano go w tzw. Rozszerzonym Więzieniu Policyjnym na Radogoszczu.
Prof. Dzierżyński został zamordowany 20 marca 1942 roku podczas masowej egzekucji w Zgierzu. Był to odwet Niemców za likwidację dwóch gestapowców.
Jerzy Wieczorek, mieszkaniec Zgierza, którego Niemcy zmusili do oglądania tamtej egzekucji, tak to wspominał po latach: „Więźniowie z ostrzyżonymi głowami, bez nakryć na głowach, niektórzy w letnich koszulach, inni tylko w garniturach, w obuwiu podartym, niektórzy bez skarpetek. W pierwszej piętnastce sami młodzi, w drugiej sami młodzi, w trzeciej większość młodych i kilku starszych (jeden starzec z siwą brodą), w czwartej jedenastu mężczyzn i cztery kobiety (...) Więźniowie szli z nadzwyczajną dumą. (...) Więźniowie idąc potykali się nieco. Tłumaczy się to z jednej strony fizycznym wyczerpaniem, z drugiej strony, że byli powiązani, co uniemożliwiało utrzymanie równego kroku. Na twarzach więźniów malował się dziwny spokój. Spokój nie do opisania. Spośród stu ani jeden nie krzyknął, ani jeden nie usiłował uciec...