Биатлоном начал заниматься в 1997 году в спортивной школе «Ижпланета» под руководством Ларисы Путятиной.

Достижения на юниорском уровне:
1. ЧМ-2005 среди юниоров (Kontiolahti (FIN)) – 1 место в индивидуальной гонке
2. ЧЕ-2006 (Langdorf-Arbersee (GER)) – 1 место в индивидуальной гонке среди юниоров; 1 место в эстафетной гонке среди юниоров.
3. ЧЕ-2007 (Bansko (BUL)) – 2 место в индивидуальной гонке среди юниоров; 1 место в эстафетной гонке среди юниоров.
4. ЧЕ-2008 (Nove Mesto (CZE)) – 1 место в эстафетной гонке среди юниоров.
5. ЧМ-2008 среди юниоров (Ruhpolding (GER))- 1 место в индивидуальной гонке; 3 место в гонке преследования.

В сезоне 2008/09 Васильев начал выступать на взрослом уровне. На Открытом Чемпионате Европы-2009 в Уфе он занял первое место в индивидуальном соревновании. В составе эстафетной команды занял 3 место.

С сезона 2009-2010 гг. выступает за первую национальную сборную России.