Spartak Moskva và Dynamo Moskva

Anh trưởng thành từ câu lạc bộ trẻ Spartak Moskva vào năm 2005 sau 5 năm, cuối năm đó anh chuyển đến câu lạc bộ Dynamo Moskva học hỏi thêm 4 năm.

Hoàng Anh Gia Lai

Năm 2010 anh về Việt Nam và bắt đầu sự nghiệp cầu thủ của anh với câu lạc bộ Hoàng Anh Gia Lai, nhưng sau đó anh được chuyển sang thi đấu cho câu lạc bộ Hoàng Anh Attapeu tại Giải bóng đá ngoại hạng Lào. Tuy nhiên sau đó, Văn Lâm quyết định quay trở lại thi đấu cho 2 câu lạc bộ ở Nga là Duslar và Rodina Moskva.

Hải Phòng

Năm 2015, anh quay trở lại Việt Nam để thi đấu cho câu lạc bộ Hải Phòng. Sau khi thất bại với việc có được suất bắt chính năm 2015, cho đến 2016, anh trở thành thủ môn trọng yếu của câu lạc bộ và ngay sau đó được gọi lên đội tuyển quốc gia bởi huấn luyện viên Miura Toshiya. Tháng 9 năm 2017, sau một biến cố với trợ lý huấn luyện viên Lê Sỹ Mạnh khi anh này hành hung Văn Lâm, và với một hậu vệ khác của CLB Hải Phòng, Văn Lâm đã rời khỏi Việt Nam, quay trở lại nước Nga. Nhưng 1 năm sau đó, anh lại quay trở về câu lạc bộ để tiếp tục thi đấu sau khi trợ lý HLV Lê Sỹ Mạnh (người hành hung anh) bị sa thải trước đó.

Muangthong Untied

Tháng 1 năm 2019, sau kỳ Asian Cup thành công của ĐT Việt Nam, anh được Muangthong United đang thi đấu tại giải đấu Thai League 1 của Thái Lan để ý. Anh đồng ý thi đấu cho câu lạc bộ và đã ký vào bản hợp đồng kéo dài 3 năm.