Пётр Васильев родился 2 декабря 1961 года в Мурманской области. Окончил театральное училище имени Щепкина при государственном академическом Малом театре, учился на курсе народного артиста СССР Юрия Соломина. Работал в рижском ТЮЗе, Русском реалистическом театре-студии, театре «Современник», «Новом драматическом театре». С 1999 года — в зеленоградском драматическом «Ведогонь-театре».

Васильев был занят в спектаклях «Женитьба», «Царь Фёдор Иоаннович», «На дне», «20 минут с ангелом», «Доходное место», «Севильский цырюльник», «Пять углов», «Таланты и поклонники», «Игра в замке». Награждён специальным призом международного театрального фестиваля «Голоса истории» за исполнение роли Бориса Годунова, а в 2010 году — медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени.

Пётр Евгеньевич Васильев скончался 13 августа около пяти вечера в Боткинской больнице. Это невосполнимая потеря, сказали в «Ведогонь-театре». «Спектакль «На дне«, где Пётр Васильев играл Сатина, идти не будет, — рассказал Zelenograd.ru художественный руководитель театра Павел Курочкин, — спектакль невозможно представить без этого актёра».

О своих ролях, биографии и современном театре Пётр Васильев рассказал в интервью в 2010 году Zelenograd.ru.