Взяв на себя заботы о детях Амбарцума Егоровича, Каролина Андреевна со временем полюбилась отцу воспитываемых ею сирот и вышла за него замуж. Во втором браке у Амбарцума Егоровича родилось еще трое детей, младшим из которых был Владимир. Детей воспитывали в лютеранской вере.
В Саратове, по семейному преданию, Амбарцум Егорович содержал частную школу для глухонемых. Будучи человеком милостивым, нестяжательным (детей бедняков он учил безвозмездно) и непрактичным, он не смог поставить бытие своей школы на прочную материальную основу и разорился. Из Саратова семья Амбарцумовых в конце 1890-х годов переехала в Москву и поселилась на Шаболовке. Владимир Амбарцумович поступил учиться в Московское Петропавловское училище при Петропавловской лютеранской церкви, находившееся в Петроверигском переулке. После окончания училища для продолжения образования он переехал в Берлин, где жили в то время братья его матери Каролины Андреевны.
В 1913–1914 годах, учась в Берлинском политехникуме, Владимир Амбарцумович давал частные уроки. Тогда же он впервые познакомился с христианским молодежным движением.
Однажды утром в июле 1914 года Владимир Амбарцумович почувствовал с исключительной остротой, что ему надо возвращаться в Россию. Завершив в течение дня все неотложные дела, он выехал из Берлина на одном из последних поездов, уходивших в Россию, перед началом Первой мировой войны.
По возвращении в Россию Владимир поступил на физико-математический факультет Московского Императорского университета. В годы обучения в университете он стал членом Христианского студенческого кружка и перешел в баптизм. Целью христианского студенческого движения была проповедь слова Божия среди молодежи, а основной формой деятельности – изучение Евангелия в небольших кружках. В России в христианском студенческом движении принимала широкое участие и православная интеллигенция.
В Христианском студенческом кружке Владимир познакомился с Валентиной Алексеевой, с которой его связывали общие духовные устремления, и в 1916 году женился на ней.
После окончания университета Владимир, будучи талантливым физиком, оставил научную деятельность, устроился преподавателем и решил полностью посвятить свою жизнь проповеди Евангелия. Смыслом жизни молодой четы стало развитие деятельности молодежного христианского кружка. Такое душевное устроение, при котором религиозные интересы ставились выше всех других, Владимир унаследовал от своих предков, среди которых были миссионеры и религиозные деятели. Искание «единого на потребу» влекло его сердце к Православию.