W latach 1934–1938 Kolesow szkolił się w chirurgii ogólnej pod kierownictwem profesora Wasilija N. Parina (1877-1947), który zainteresował Kolesowa chirurgią doświadczalną. W tym czasie ukończył projekt eksperymentalny w ramach pracy "kandydackiej" zatytułowanej "O wgłobieniu śledziony do rany brzucha". W 1938 Kolesow obronił swoją pracę, przeprowadził się do Leningradu i został adiunktem w Instytucie Podyplomowych Studiów Medycznych. Tam Kolesow rozpoczął badania nad wykorzystaniem bakteriofagów w zakażonych ranach. Planował obronić pracę doktora nauk medycznych (odpowiednik rozprawy habilitacyjnej). Jednak II wojna światowa pokrzyżowała jego plany.
Po inwazji wojsk nazistowskich na Związek Radziecki w 1941, Kolesow w stopniu majora został mianowany naczelnym chirurgiem jednego ze szpitali miejskich. Szpital znajdował się w samym sercu miasta, w przestronnym budynku dawnej ambasady niemieckiej. Wasilij mieszkał w piwnicy szpitala. Do końca oblężenia miasta przeprowadzał operacje w niezwykle trudnych warunkach. W styczniu 1945 został powołany przez profesora Pietra A. Kuprijanowa (1893-1963) w skład personelu dla nowego wydziału chirurgii sercowo-naczyniowej w Wojskowej Akademii Medycznej. W ten sposób, nieoczekiwanie, Kolesow rozpoczął drogę do akademickiej chirurgii sercowo-naczyniowej.