Академик Петербургской АН, синолог, буддолог, санскритолог
Родился в Нижнем Новгороде, в семье мелкого чиновника.
Учился в Нижегородской гимназии, затем на историко-филологическом факультете по разряду монгольского и татарского языков Казанского университета, который окончил в 1837 году.
С 1840 года жил в Пекине, посвящая всё своё время изучению китайского, тибетского, санскритского, монгольского и маньчжурского языков.
В 1850 году вернулся из Китая, а через год был назначен в Императорский Казанский университет профессором по кафедре китайской и маньчжурской словесности.
В 1855 году был переведён в Санкт-Петербургский университет.
В 1878 – 1893 годах – декан Восточного факультета Санкт-Петербургского университета.
Академик Санкт-Петербургской Академии наук (1886).
В своих трудах Васильев впервые в отечественной науке предпринял попытку систематического изложения истории развития буддийской мысли.
Кроме того, он был в числе первых востоковедов, поставивших вопрос о выработке адекватного языка описания буддийского духовного опыта, о критериях выбора аналогов для перевода категорий буддийского учения на европейские языки.
Основные труды: «Маньчжурско-Русский словарь» (1866), «Анализ китайских иероглифов» (1866), «Китайская хрестоматия», в трёх томах (1868), «Графическая система китайских иероглифов. Опыт первого китайско-русского словаря» (1867), «Примечания на третий выпуск китайской хрестоматии. Перевод и толкования Шицзина» (1882), «Примечания на второй выпуск китайской хрестоматии. Перевод и толкование Лунь-юй’я» (1884), «Анализ китайских иероглифов. ч. II. Элементы китайской письменности» (1884), «Очерки истории китайской литературы» (1885), «Материалы по истории китайской литературы. Лекции, читанные студентам С.-Петербургского университета» (1888).
Жил и умер в Санкт-Петербурге.
Похоронен вблизи Крестовоздвиженской церкви в селе Каинки, ныне Верхнеуслонского района республики Татарстан.