Детские и школьные годы художника прошли в городе Кольчугино Владимирской области. Во время войны был учеником в мастерской художника. В 1948 году он окончил Рижское архитектурно-художественное училище, а в 1958 — Ленинградское высшее художественно-промышленное училище им. В. И. Мухиной.
За время своей творческой деятельности Виктор Иванович много работал по реставрации росписей, мозаик, фресок. Кроме того, выполнял монументальную живопись на современных зданиях и сооружениях. Основная творческая деятельность связана с акварельной живописью. После поездок по России появились серии работ «Урал», «Север», «Заполярье», «Наедине с Россией».
Виктор Иванович выставлялся на Всесоюзных, Всероссийских и зарубежных выставках (на выставке в Германии Шамаева назвали «гроссмейстером акварели»). Весной 2005 и весной 2009 года выставки работ Виктора Ивановича Шамаева прошли в Совете Федерации.