Gimė 1978 metais Vilniuje. Baigęs B. Dvariono muzikos mokyklą (A. Veličkos fortepijono klasę), tęsė studijas LMTA. 2000 metais gavo vargonų bakalauro diplomą (prof. L. Digrio klasė), o 2004 metais – fortepijono (doc. S. Okruško klasė) ir pedagogikos (diplominio darbo vadovas – prof. L. Melnikas) magistro laipsnį.
Kaip solistas, kamerinių ansamblių dalyvis ir koncertmeisteris dalyvavo įvairiuose koncertuose ir festivaliuose Lietuvoje, Vokietijoje, Olandijoje, Belgijoje, Lenkijoje, Švedijoje, Ukrainoje, Moldovoje, Rusijoje, Baltarusijoje. Grojo su Lietuvos kameriniu orkestru (meno vadovas S. Sondeckis), Klaipedos kameriniu orkestru (meno vadovas M. Bačkus), Šv. Kristoforo kameriniu orkestru (meno vadovas D. Katkus), styginių kvartetu “Chordos” (meno vadovas R. Bliškevičius), kameriniais chorais „Brevis“ ir „Jauna muzika“, valstybiniu choru “Vilnius”, vyrų choru “Aidas”, mišriu choru “Belcanto” ir kitais kolektyvais. Jis bendradarbiauja su tokiais žinomais klasikinės ir populiarios muzikos atlikėjais, kaip Vytautas Juozapaitis, Artūras Dambrauskas, Laurynas Vakaris Lopas, Aidas ir Dainius Puodžiukai, Merūnas Vitulskis, Jonas Sakalauskas, Liudas Mikalauskas, Vaida Genytė, Aistė Pilvelytė, Rūta Ščiogolevaitė, Vladas Kovaliovas, Povilas Meškėla, Jeronimas Milius, Irena Starošaitė, grupė “Fusedmarc” ir kiti. Vitalijus dažnai pasirodo koncertuose kaip senovinės muzikos atlikėjas, bendradarbiaudamas su tokiais šios srities specialistais kaip Robertas Bliškevičius, Nora Petročenko, Andres Mustonen (Estija), Dmitrij Sinkovskij (Rusija).
Nuo 1999 iki 2012 metų dirbo Vilniaus chorinio dainavimo mokykloje „Liepaitės“, dėstė fortepijoną, ansamblinį dainavimą bei teorines disciplinas, vadovavo džiazo skyriui. Vitalijaus mokiniai studijuoja vokalą, kompoziciją, garso režisūrą geriausiose Lietuvos, Niderlandų ir Didžiosios Britanijos mokymo įstaigose. Pas Vitalijų konsultavosi įvairiais muzikiniais klausimais tokie žinomi atlikėjai kaip Egidijus Sipavičius, Aistė Smilgevičiūtė, Dominykas Vaitiekūnas, Ieva Zasimauskaitė, Denis Zujev (Fusedmarc) ir kiti. Jo mokiniai - Dainotas Varnas ir Lukas Bartaška yra vieni iš perspektyviausių jaunos kartos atlikėjų Lietuvoje.
Vitalijus nemažai koncertuoja kaip pianistas, vargonininkas, klavesinininkas, Lygiagrečiai užsiima soliniu dainavimu, dirigavimu, improvizacija, kompozicija, kūrinių aranžavimu. Jo populiarių kūrinių aranžuotės chorui sėkmingai atliekamos tiek Lietuvoje, tiek užsienyje. Nuo 2011 m.Vitalij Neugasimov kaip pedagogas, koncertmeisteris ir aranžuotojas dirbo įvairiuose TV projektuose “2 minutės šlovės”, “Chorų karai”, “Lietuvos balsas”. Jo kūrybos dainos gavo aukštus įvertinimus “Vilniaus Bokštų” bei “Patriotinės dainos” konkursuose (dainų bendraautorius Andrius Jautakis).
2014 metais viena iš Vitalijaus pjesių fortepijonui buvo išleista Didžiojoje Britanijoje ABRSM organizacijos, kuri pateikia kūrinius fortepijono egzaminams 93 pasaulio šalyse.
Nuo 2016 metų Vitalijaus pjesės fortepijonui leidžia Oksfordo Universiteto Leidykla (OUP).
V. Neugasimov yra kelių sėkmingų muzikinių projektų iniciatorius ir/arba meno vadovas, jų tarpe vyrų vokalinis ansamblis “Quorum”, “Pop muzika su perukais”, kamerinis choras “Cantores Vilnensis” ir kiti. Vitalijus daug metų bendradarbiauja su muzikos prodiuseriu Marium Matulevičium (Mario Kernn), kuris padėjo realizuoti drąsiausius kūrybnius užmanymus įrašų studijoje.
