Выпускник Санкт-Петербургской государственной консерватории по классам композиции (класс Б.Тищенко) и дирижирования (классы М.Орехов и М.Кукушкин), Всеволод Полонский продолжил свое обучение в Лионской национальной консерватории (класс Ж.Ами) и в Парижской национальной консерватории, где занимался в классе Я.Фюрста и участвовал в мастер-классах Й.Панулы, Дж.Нельсона и Д.Робертсона. Совершенствовался в Американской консерватории в Фонтэнбло и в Европейской музыкальной академии фестиваля Экс-ан-Прованса (класс Ф.Манури).

Лауреат 48-го Международного конкурса молодых дирижеров, VII Международного конкурса имени Г.Фительберга, Международного конкурса дирижеров в Кордобе, 28-го Международного конкурса Masterpalayers.

В апреле 2010 года Всеволод Полонский получил театральную премию «Золотая маска» за лучшую работу дирижера в мюзикле М.Леграна «Шербурские зонтики», поставленного в музыкальном театре «Карамболь» (Санкт-Петербург). За эту же работу дирижер так же номинирован на премию фестиваля «Музыкальное сердце России».

Сочинения Всеволода Полонского удостоились Первых премий на шести международных композиторских конкурсах (в том числе конкурса А.Дютийо (1999) и конкурса Квартета Молинари (2002)), они исполняются в программах престижных международных фестивалей и в отдельных концертах во многих странах Европы и Северной Америки. Как театральный композитор сотрудничал с Малым драматическим театром - театром Европы, многочисленными театральными антрепризами. В 2000 году написал детский мюзикл «Айболит и Бармалей» для Санкт-Петербургского ТЮЗа (поставка С.Каргина).

В настоящее время Всеволод Полонский возглавляет оркестр «La Sinfonietta» в г.Дуэ (Франция) и камерный оркестр «Mеtamorphoses» в Париже. В течение 6 лет возглавлял хор и оркестр Высших школ города Парижа. В 2008 году парижский ансамбль “Armеde”, специализирующийся на исполнении музыки начала ХХ века, назначил Всеволода Полонского своим музыкальным руководителем.

Сотрудничает со многими оркестрами Санкт-Петербурга, оркестром Иль-де-Франс, Лионским Национальным оркестром, оркестром Театра Лисеу (Барселона, Испания), Оркестром Кордобы (Испания), Силезским филармоническим оркестром, Ярославским симфоническим оркестром, а также многочисленными ансамблями современной музыки.