Указом императрицы Екатерины II от 1775 года во всех российских губерниях открывались «рабочие дома», куда первоначально помещали нищих, а затем — воров и мошенников. Преступники обоего пола должны были трудиться, чтобы отработать как причинённый ими ущерб, так и собственное содержание. Для тех, кто вёл «невоздержанный» образ жизни, существовали смирительные дома, учреждённые ещё Петром I, а за тяжкие преступления, разбой или убийство предусматривалось заключение в острог, а позднее — в тюремный замок…
В 1781 году было принято решение об учреждении рабочего дома во Владимире. Двумя годами позднее губернский архитектор Николай Берк (Берг) соорудил немудрёную постройку из нескольких изб и бревенчатого забора. В 1820-е годы в городе появился каменный тюремный замок, а в 1831 году возникло Попечительное общество о тюрьмах с целью заботы о состоянии мест заключения и об арестантах.
Под тюрьмами подразумевались тюремный замок, рабоче-смирительный дом и арестантские помещения при полицейских частях города. В состав общества вошёл, в частности, Александр Герцен, находившийся во Владимире в ссылке. Проезжавший город в 1834 году император Николай I поставил вопрос о строительстве нового каменного рабочего дома. Тогда же были учреждены арестантские роты военных и гражданских ведомств — форма наказания, при которой осуждённые не ссылались в Сибирь, а использовались на местах для различных общественных работ.
В роты отправляли бродяг, беглых, осуждённых к ссылке за маловажные преступления, при этом знающих какое-либо ремесло. Силами созданной в 1838 году во Владимире арестантской роты инженерного ведомства и был возведён новый двухэтажный рабочий дом. К концу строительства выяснилось, что для размещения и рабочего дома, и самой роты требуются дополнительные площади для арестантов, охраны, прачечной, пекарни, кузницы и так далее. Так что постройка комплекса сооружений по проекту городового архитектора Флора Гавердовского продолжалась вплоть до 1847 года. Между тем число заключённых в рабоче-смирительном доме снижалось (в 1855 году их было всего 24), а в 1884-м рабочие дома и вовсе были упразднены.
Тем временем в России, как и во всём цивилизованном мире, множились проекты реформ как самой системы, так и тюремного строительства. Наступили изменения и в жизни владимирской арестантской роты. От общественных работ и военной муштры отказались. Арестанты разводили огороды, сами шили себе одежду, покупали продукты и готовили пищу. В роте была устроена общая столовая, отведены помещения под школу с библиотекой и мастерские: портняжные, сапожные, столярные, кузнечные и прочие.
В 1868 году владимирская арестантская рота заработала таким образом три тысячи рублей. Спустя два года указом Министерства внутренних дел арестантские роты были преобразованы в исправительно-арестантские отделения. К этому времени во Владимире уже имелся опыт содержания политических узников: после Польского восстания 1863−1864 годов сюда отправили целую армию молодых повстанцев в конфедератках. Под их размещение определили первый каменный корпус, который так и называли — «Польский». Вскоре во Владимирке появились народовольцы, анархисты и прочие неблагонадёжные личности, арестованные во Владимирской губернии.
Число заключённых к 1879 году превысило 400 человек. Современный вид тюрьма приобрела в начале XX века, когда в результате участившихся выступлений против властей было принято решение увеличить её площадь. В 1900-е годы возвели дополнительные корпуса «по американской системе» (клеточная тюрьма), в зданиях появились канализация, водопровод и центральное отопление, новые мастерские, открылась собственная церковь.
Содержание политических отличалось определённой вольностью: они получали почту и газеты, имели право на часовую прогулку два раза в день, ставили в тюрьме спектакли и выпускали сатирический журнал. Обновлённая Владимирка в 1906 году стала первой в России тюрьмой с каторжным режимом. Соответственно тогда же закрепилось и название — «Владимирский централ».
Для каторжных предназначался центральный корпус, для подследственных — корпус одиночного заключения («Американка»). В числе арестантов Владимирки в это время были Михаил Фрунзе и Абрам Гоц, участники Кронштадтского и Свеаборгского мятежей, эсер Александр Антонов, который в 1920—1921 годах возглавил антибольшевистское Антоновское восстание.
Только в 1906 году в тюрьму поступили 1406 человек. Тюрьма оказалась вновь перегружена заключёнными, режим ужесточился, широко практиковалось наказание карцером, смертная казнь сделалась обыденным явлением. Заключённые неоднократно предпринимали попытки побега, но безуспешно.
Массовый побег уголовных сидельцев был организован в ноябре 1917 года, но и его удалось предотвратить. В советские годы Владгубисправдом сохранял значение политической тюрьмы. В 1921 году её переименовали в «Губернский изолятор специального назначения» и перевели сюда из московской Бутырки большую группу анархистов, эсеров и представителей других оппозиционных партий.
С началом антирелигиозной кампании во Владимирку попали местные священнослужители. Службу в тюрьме несли более 100 надзирателей, однако больших строгостей в ней не было. Более того, появились даже элементы самоуправления, силами заключённых в помещении бывшей тюремной церкви организовался клуб, а при нём — струнный оркестр и тюремный театр, лекторий и библиотека, шашечно-шахматный и хоровой кружки…
С началом Большого террора ситуация изменилась, для постоянно растущего контингента потребовалось ещё одно здание, которое до сих пор называют «Ежовским». А в числе арестантов оказался даже бывший начальник тюрьмы латыш Жан Дуппорт.
Сразу после войны во Владимирский централ поместили военнопленных — немецких генералов и адмиралов, военачальников Квантунской армии. В 1948 году Владимирка вошла в систему «особых лагерей и тюрем» для «особо опасных государственных преступников»: антисоветчиков, диверсантов, политических противников большевиков, террористов, шпионов и прочих. Она считалась одной из трёх особых тюрем госбезопасно- сти (две другие — в Александровске и Верхнеуральске) и единственная подчинялась напрямую начальнику тюремного управления. Число заключённых в ней колебалось около 1500 человек, для которых устанавливался строгий режим содержания и тяжёлые работы.
В тюрьме содержались захваченные за границей Смершем белоэмигранты Пётр Долгоруков и Василий Шульгин. Были там и так называемые номерные заключённые, имён которых не знал даже персонал тюрьмы: личные враги Сталина, прежние соратники и даже родственники, члены правительств балтийских стран, включённых в состав СССР накануне войны, и другие «особо опасные» анонимные личности. Они пользовались определёнными привилегиями: регулярные осмотры врачом, часовые прогулки два раза в день, свидания с членами семьи, разнообразная пища…
Несмотря на строгие порядки, именно здесь писатель и философ Даниил Андреев написал свою «Розу мира», а в соавторстве с историком, основателем Музея обороны и блокады Ленинграда Львом Раковым и академиком Василием Париным — юмористический псевдобиографический сборник «Новейший Плутарх».
После смерти Сталина в 1953 году тюрьма перешла в ведение МВД, и её стали активно заселять уголовниками. В то же время в 1955 году под фамилией Васильев сюда был помещён Василий Сталин, а в 1958 году — генерал-лейтенант МВД Павел Судоплатов и один из первых диссидентов Револьт Пименов.
С этого времени и до 1978 года Владимирский централ был местом изоляции несогласных. В его стенах побывали Владимир Буковский, Юлий Даниэль, Кронид Любарский, Анатолий Марченко, Натан Щаранский и другие диссиденты.
В тюрьме продолжали делать упор на трудовое перевоспитание. В 1972 году Владимирка стала первой советской тюрьмой с собственным производством. Радиодетали, телефоны, спортинвентарь — продукция, изготовленная руками узников, экспортировалась в шесть зарубежных стран. Даже сегодня, когда Владимирский централ превратился в тюрьму строгого режима, где отбывают наказание особо опасные преступники, в ней производят боксёрские груши и перчатки, маты и футбольные мячи.