Ponosi odpowiedzialność za zbrodnię katyńską.
3 lutego 1941 został mianowany komisarzem ludowym bezpieczeństwa państwowego ZSRR, kierował komisariatem do 20 lipca 1941. Po jego likwidacji objął ponownie funkcję pierwszego zastępcy szefa NKWD Ławrientija Berii, którą sprawował do 16 kwietnia 1943. W międzyczasie pełnił inne funkcje m.in. szefa Wydziału I, zajmującego się ochroną kierownictwa WKP(b) i rządu.
W lutym 1942 w Mcensku Wsiewołod Mierkułow jako specjalny wysłannik Stalina odbył serię spotkań z SS-Obergruppenführerem Karlem Wolffem w ramach rokowań na temat zawieszenia broni na froncie wschodnim. Strony nie doszły jednak do porozumieniaTadeusz Kisielewski, Zabójcy. Widma wychodzą z cienia, s. 69, Wyd. „Rebis”, Poznań 2006, .Tadeusz Konecki, Labirynt dezinformacji w drugiej wojnie światowej, s. 362–364, Wyd. „Książka i Wiedza”, Warszawa 2007, ..
Po kolejnej reorganizacji aparatu bezpieczeństwa ZSRR w 1943 i ponownym utworzeniu Ludowego Komisariatu Bezpieczeństwa Państwowego (NKGB) Mierkułow stanął na jego czele.