Заслуженный тренер СССР по боксу Виталий Островерхов родился 19 июля 1923 года в Краснодаре, в том же году его семья переехала на постоянное жительство в Москву. Окончил школу и фабрично-заводское училище, после чего трудоустроился на заводе «Красный пролетарий». Активно заниматься боксом начал в возрасте тринадцати лет в 1936 году, проходил подготовку в московском спортивном обществе «Спартак».
В 1940 году Виталий Островерхов одержал победу на чемпионате Москвы среди юниоров, однако, из-за начавшейся Великой Отечественной войны вскоре вынужден был прервать спортивную карьеру — в 1941 году добровольцем отправился на фронт. Командовал ротой ночной разведки, участвовал в Сталинградском сражении. Однажды под Сталинградом, когда разведчики буквально на собственных плечах тащили из немецкого тыла важного полковника-«языка», лейтенанту Островерхову пришлось отстреливаться от наседавших фашистов. Во время перестрелки был тяжело ранен в руку. Полгода пролежал в госпитале. Оттуда вышел комиссованным вчистую. Врачи сочувственно качали головами вслед: «Без правой руки парень остался. Тяжко ему придётся, ведь больше он не воин и не работник...». Но Виталий наперекор судьбе решил... вернуться на ринг. Пусть не чемпионом, но тренером, наставником будущих победителей. С тем и пришёл в родной «Спартак».
Приняли его настороженно: «Как же так, однорукий тренер? Кого он научить-то сможет? В боксе слишком многое надо показывать личным примером». И тогда Виталий предложил зайти в тренировочный зал. Сняв гимнастёрку, он зубами затянул шнуровку перчатки и на глазах у спортивного чиновника так «отделал» грушу одной левой, что все вопросы были тут же сняты. Островерхову дали группу мальчишек-новичков, которых он уверенно повёл к большим победам на боксёрском ринге.
В течение многих лет Виталий Островерхов занимал должность старшего тренера центрального совета добровольного спортивного общества «Спартак», долгие годы возглавлял Федерацию бокса Москвы, являлся председателем всесоюзного Совета ветеранов бокса. Воспитанниками Виталия Андреевича были: двукратный призёр Олимпийских игр Алексей Киселёв, двукратный чемпион Европы Юрий Громов, писатель Юлиан Семёнов, академик Юрий Осипьян, актёр Владимир Высоцкий.
Виталий Андреевич Островерхов был учредителем «Ассоциации содействия реабилитации и физическому воспитанию детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей» (1991), членом Президиума ДСО «Спартак», первым директором люберецкой школы бокса «Спартак». Долгие годы возглавлял Федерацию бокса Москвы, был председателем Всесоюзного совета ветеранов бокса.
Виталий Андреевич Островерхов ушёл из жизни 7 мая 1995 года, похоронен в Москве.
С 1995 года Российский совет «Спартака» проводит ежегодный турнир по боксу среди юношей «Мемориал заслуженного тренера СССР Виталия Островерхова».