Виталий Анатольевич Маркелов родился 5 августа 1963 года в Мордовии.
Окончил Куйбышевский авиационный институт по специальности «Эксплуатация летательных аппаратов и двигателей».
1991–1997 - Возглавлял Моркинское линейно-производственное управление магистральных газопроводов.
1997–2000 - Главный инженер, заместитель генерального директора предприятия «Волготрансгаз».
2000–2003 - Заместитель генерального директора по транспортировке и использованию газа ОАО «Томскгазпром».
2003–2011 - Генеральный директор ООО «Газпром трансгаз Томск».
2011 - Генеральный директор ООО «Газпром трансгаз Томск», генеральный директор ООО «Газпром инвест Восток».
2011–2012 - Заместитель Председателя Правления ОАО «Газпром».
с июня 2012 - Член Совета директоров ОАО «Газпром», заместитель Председателя Правления ОАО «Газпром».