Виталий Еремеев во время гостевого матча чемпионата КХЛ против хабаровского «Амура» 10 декабря 2011 года
Начинал играть в Усть-Каменогорске в местном клубе «Торпедо». Практически ежегодно выступал за сборную Казахстана на чемпионатах мира, а также сыграл 7 матчей за национальную сборную страны на Олимпийских играх 1998 года в Нагано, когда она разделила 5—8 места со сборными США, Швеции и Беларуси.
На драфте НХЛ 1994 года был выбран в 9 раунде под общим 209 номером командой «Нью-Йорк Рейнджерс». С 1994 по 1999 год защищал ворота ЦСКА. В сезоне 1999/2000 выступал за московское «Динамо», показав очень надёжную игру (в среднем за матч он пропускал всего 1,27 шайбы) и став вместе с командой чемпионом России. В июле 2000 года «Рейнджерс» подписал контракт с Еремеевым. Дебютировал в НХЛ 27 декабря 2000 года в поединке против команды «Каролина Харрикейнз» на 5-й минуте второго периода при счёте 3:0 в пользу «Каролины». Таким образом он стал 9-м вратарём из бывших советских республик, когда либо защищавших ворота команд НХЛ.[источник не указан 1314 дней] В оставшееся время отразил 13 бросков из 14, но его команда уступила 3:4. В НХЛ провёл всего четыре игры, играя с 2000 по 2001 год в низших лигах США. В середине сезона 2001/2002 вернулся в Россию, заключив договор с московским «Динамо». В 2005 году вместе с командой вновь стал чемпионом России, а также был признан лучшим вратарём чемпионата страны.
7 апреля 2015 года Еремеев сообщил, что он принял решение завершить карьеру.[источник не указан 1314 дней] 25 июня принял предложение войти в тренерский штаб команды МХЛ «Снежные Барсы»[2].
14 июня 2016 года вернулся в «Динамо» в роли тренера вратарей.
