Алексей Владимирович Васильев родился в 1973 году в городе Ангарске Иркутской области. Окончил в Новосибирском Академгородке Специализированный учебно-научный центр НГУ «Физико-математическая школа НГУ» (1990) и физический факультет НГУ. Стал кандидатом физико-математических наук в 2003 году.
До 2018 год работал в крупном российском ядерном центре – в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. Прошёл путь от лаборанта физической лаборатории до учёного секретаря и заместителя директора по научно-организационной работе.
В конце 2018 года назначен на должность министра науки и инновационной политики Новосибирской области постановлением губернатора региона Андрея Травникова, председателем комиссии Государственного Совета Российской Федерации по направлению «Наука». Создал с нуля министерство науки и инновационной политики в области.
В конце 2021 года был приглашён на работу в структуры Госкорпорации «Росатом», стал специальным представителем Госкорпорации «Росатом» по проекту Национального центра физики и математики (НЦФМ).