Родился 1.02.1935 в селе Гиблицы Касимовского района Рязанской области в семье служащего. Русский. Член КПСС с 1959. Окончил неполную среднюю школу, затем в 1953 машиностроительный техникум, военно-авиационную школу в 1955, учился в Чугуевском военно-авиационное училище летчиков. С 1957 работал в конструкторском бюро. В 1963 окончил Всесоюзный заочный политехнический институт.

С 1973 в отряде космонавтов, прошел полный курс подготовки к космическим полетам.

За успешное осуществление орбитального полета (15 —23.9.76) на космическом корабле «Союз-22» и проявленный при этом мужество и героизм бортинженеру А. 28.9.76 присвоено звание Героя Советского Союза.

За успешное проведение испытаний в космосе (5 —9.6.80) усовершенствованного транспортного корабля «Союз Т-2» и проявленный при этом мужество и героизм летчик-космонавт СССР А. 16.6.80 награжден второй медалью «Золотая Звезда».

Живет в Москве. Инструктор-космонавт-испытатель кандидат технических наук подполковник Аксенов состоит в отряде космонавтов. Работает в области создания новых систем космических аппаратов, а также участвует в подготовке экипажей к полетам.

Награжден 2 орденами Ленина, медалями, иностранным орденом.

Бронзовый бюст Героя установлен на родине.