Родился 18 октября 1890 года в окрестностях Можайска (деревня Моденово Верейского уезда) Московской губернии в крестьянской семье.
В 1910 году, получив аттестат зрелости в Тульской мужской гимназии, поступил на естественное отделение физико-математического факультета Московского университета.
В 1914 году арестован за революционную деятельность и сослан в Енисейскую губернию.
С 1920 года работал во Владивостоке сторожем, затем — лесником, с 1921 года занимался сбором растений.
С 1922 года преподавал в Сучанском Руднике, в 1925 году — в школе во Владивостоке. Поступил на лесной факультет Дальневосточного государственного университета, окончил его в 1930 году.Пересылал образцы растений В. Л. Комарову в Ботанический институт.
В 1928 году участвовал в экспедиции Переселенческого управления на реку Уссури, в 1929 году — в экспедиции в Малый Хинган.
В 1935 году защитил диссертацию кандидата биологических наук в Ботаническом институте. Работа была посвящена растительности Малого Хингана.
В 1936 году В. Н. Васильев ездил в экспедицию наркомзема в Аянский район, в 1938 году — в Ольский район на побережье Охотского моря.
В 1939 году защитил диссертацию на соискание степени доктора наук «Флора Охотского побережья и её происхождение» .
С 1945 по 1954 год он был профессором физической географии в Ленинградском государственном педагогическом институте.
В 1954 году перенёс инфаркт и был вынужден прекратить преподавательскую работу.