В 1920 году Владимир Арсеньевич был зачислен слушателем в Академию Генерального штаба РККА. В академии он и познакомился с Какуриным. После окончания академии Меликов прошел стажировку на штабных должностях и 15 апреля 1924 года был назначен начальником воссозданного военно-исторического отдела Штаба РККА, одну из частей которого возглавлял Какурин. Так полковник оказался в подчинении, в лучшем случае, у подпоручика, который был младше его на 10–12 лет. В 1925 году Меликов стал помощником начальника Управления по исследованию и использованию опыта войн в Штабе РККА. В 1926 году поступил в адъюнктуру при Военной академии РККА имени М.В. Фрунзе, которую окончил в 1928 году и стал преподавателем основного факультета академии. В январе 1934 года Меликов был награжден орденом Красной Звезды и назначен начальником кафедры истории Гражданской войны, а в 1936 году – начальником кафедры военной истории. В 1935 году ему было присвоено звание комбрига. В 1938 году Владимир Арсеньевич стал первым начальником кафедры военной истории воссозданной Академии Генерального штаба РККА им. К.Е. Ворошилова. В том же году ему были присвоены звания профессора академии, доктора военных наук и комдива. Меликов был награжден медалью «XX лет РККА». В июне 1940 года он стал генерал-майором. Казалось бы, карьера сказывалась вполне успешно, и Большой террор вроде как обошел Владимира Арсеньевича стороной. Но гром грянул после начала Великой Отечественной войны.
18 января 1942 года Меликов был арестован, и на следствии, как говорилось в подготовленном главой Смерш В.С. Абакумовым 21 декабря 1945 года «Списке генералов Красной армии, арестованных в начале и в период Отечественной войны, подлежащих суду», якобы признал, что «с 1926 года поддерживал личные отношения с Тухачевским, Егоровым, Алкснисом и другими разоблаченными и впоследствии арестованными врагами народа. Встречаясь с ними как на службе, так и на квартирах, принимал активное участие в проводимых ими антисоветских беседах, в которых они возводили клевету на руководителей ВКП(б) и Советского правительства и подвергали критике с враждебных позиций мероприятия Советской власти по вопросам обороны страны и построения Красной армии. Вместе с этим они восхваляли