Павел Васильев 1910 жылдың 5 қаңтарында (1909 жылдың 23 желтоқсанында ст.бойынша) Зайсан қаласында (қазіргі Қазақстан Республикасы) дүниеге келген. Әкесі-Николай Корнилович Васильев (1886-1940), пильщика мен кір жуғыштың ұлы, Семей мұғалімдер семинариясының түлегі. Анасы-Глафира Матвеевна, туған. Ржанникова (1888-1943), Пермь губерниясының Красноуфим уезінің шаруа қызы, Павлодарда прогимназияны бітірді.
1906 жылы Васильевтардың жұбайлары Зайсан қаласына келіп, Николай Корнилович приход мектебіне мұғалім болып оқуға түсті. Алғашқы екі бала Владимир мен Нина, сәбиде қайтыс болды. 1911 жылы үшінші, Павел, васильевтар тағдырына қорыққан Павлодар қаласына көшіп келді, онда Николай Корнилович педагогикалық курстарда сабақ берді.
Васильевтар Николай Корниловичтің қызмет орындарына жиі көшті: 1913 жылы Сандықтау станицасына; 1914 жылы Атбасар қаласына; 1916 жылы Петропавлға, Павел бірінші сыныпқа түсті; 1919 жылы Омбы қаласына, Н. н. К. Васильев Колчак әскеріне жұмылдырылған. 1920 жылдың соңында васильевтар Павлодарға оралды, онда Глафира Матвеевнаның ата-аналары қоныстанды. Павел су көлігі басқармасының қарамағында тұрған 7 жылдық мектепте, содан кейін-II сатылы мектепте оқыды. 1923 жылдың жазында оқушылар үшін ұйымдастырылған кемемен Ертіс бойымен Зайсан көліне дейін жүзуге аттанды.
Алғашқы өлеңдер 1921 жылы жазды. Әдебиет мұғалімінің өтініші бойынша в. И. Лениннің өлімінің жылдығына арналған өлең жазды.
Мектеп бітіргеннен кейін, 1926 жылдың маусым айында Владивостокқа кетіп, бірнеше ай бойы Қиыр Шығыс университетінде оқып, оның алғашқы көпшілік алдында сөз сөйлеуі өтті. Рюрик Ивнев басқарған әдеби-көркем қоғам жұмысына қатысты. 1926 жылдың 6 қарашасында “Красный молодняк” газетінде “Октябрь”өлеңі басылып шықты.
1926 жылдың желтоқсан айының басында Мәскеуге кетті. Жолда Хабаровск, Новосибирск, Омск қалаларында тоқтап, әдеби жиналыстарға қатысып, жергілікті мерзімді басылымдарда, соның ішінде В. Зазубриннің редакциясымен шыққан “Сибирские огни” журналында басылып шықты. Мәскеуге 1927 жылдың шілде айында келді, Бүкілресейлік Жазушылар Одағының жолдамасы бойынша рабфак өнер әдеби бөліміне түсті. А. В. Луначарский (бітірген жоқ).
1928 жылы Омск қаласында ата-анасының үйінде тұрып, жергілікті әдеби өмірге қатысты. Тамыз айында Васильев және Н. Титов Сібір мен Қиыр Шығыс елдеріне аттанды. Бұл туралы Васильев “В золотой разведке” (1930) және “Люди в тайге” (1931) очерктер кітаптарында айтып берді; “Павел Китаев” және “Николай Ханов”лақап аттарымен жиі жазылып, көп басылып шықты. Хабаровскке приисктен қайтып оралғаннан кейін, Васильев Владивостокқа шығып, “Красное знамя” газетінде очерктер жариялайтын баспасөзде айыптаушы пікірлерді шақыра отырып, бай өмір салтын жүргізді.
1929 жылдың күзінде Мәскеуге келді. “Голос рыбака” газетінде жұмыс істеді, арнайы тілші ретінде Каспий мен Аралға барды.
1930-1932 жылдары Васильевтің өлеңдері “Известияларда”, “әдеби газетте”, “Новом мире”, “Красной нови”, “Земле Советского”, “Пролетарский авангарде”, “әйелдер журналында”, “Огоньке” және басқа да мерзімді басылымдарда басылып шықты. Өлеңдердің бірі Наталья Кончаловскаяға арналды. Ақындық таланттың танылуы Васильевтің жаңа сапқа жатуы туралы үнемі ескертулермен сүйемелденді, ақынның жарқын тұлғасы Сергей Есенинмен болған кезімдегідей, әдеби айналадағы өрмелеп өсе бастады.
Павел Васильев. Тергеу ісінің фотосуреті. 1932 жыл
1932 жылдың көктемінде Н.-мен бірге қамауға алынды. Анов, Е. Забелин, С. Марков, Л. Мартынов және Л. Черноморцевтерге әдебиетшілердің контрреволюциялық тобына тиесілі деген айыппен – “Сібір бригадасының” ісі.
1934 жылы м. Горькийдің “әдеби қызықты оқиғалар туралы”мақаласы травли Васильевтің кампаниясының бастауын қойды: оны маскүнемдікке, бұзақылыққа, паспорттық тәртіптің бұзылуына, антисемитизмге, ақгвардиящинаға және кулактықты қорғауға айыптады. 1935 жылдың қаңтарында Жазушылар одағынан алынып тасталды, шілде айында тұтқындалды және “қасақана бұзақылығы” үшін сотталды; мерзімін Рязан түрмесінде өтеген. 1936 жылдың көктемінде босатылды.
1936 жылы КСРО экрандарында Васильев басты антигеройдың — “шпионның”, “диверсанттың” және “халық жауының” бейнесіне айналған “партиялық билеттің”фильмі шықты.
1937 жылдың ақпанында үшінші рет тұтқындалды, 15 шілдесі Сталинге оқтауды дайындаған “террорлық топқа” қатыстылығы бойынша айып тағуға ССРО Жоғарғы Сотының әскери алқасымен үкім шығарды. 1937 жылы 16 шілдеде Лефортов түрмесінде атылды. Мәскеуде Дон монастырының Жаңа зиратында “талап етілмеген прахов” жалпы зиратында жерленген. Павел Васильевке Мәскеудегі Кунцев зиратында оның әйелі Е. А. Вялова-Васильеваның қабірінің жанында кенотаф орнатылған.
1956 жылы қайтыс болғаннан кейін ақталды. Ақын С. Залыгинді лайықты қорғаған оның саяси ұстанымы туралы дау-дамай қайта өрбиді. Оның жесірі Елена Александровна Вялова-Васильева (1909-1990) және оның свояк және әдеби қамқоршысы Иван Гронский (1930-шы жылдары — “Известия” газетінің және “Новый мир” журналының жауапты редакторы), сондай-ақ Павел Вячеславов, Сергей Поделков және Григорий Санников, өзінің қорқынышы мен тәуекеліне Васильевтің, оның ішінде Өшпейтін шығармаларын жинаған және сақтаған Павел Вячеславов, Сергей Поделков және Григорий Санников үлкен рөл атқарды.