Обучалась в личной художественной школе в Петербурге. Благодаря стипендии уехала в 1907 году в Париж, где посещала студию Анри Матисса, посещала также академию «La Palette». В 1912 году в собственной мастерской на Монпарнасе организовала «Свободную русскую академию», позже «Academie Vassilieff».

Сначала Первой мировой войны была медсестрой во французском Красноватом Кресте.

В 1915-1918 гг. Васильева основала в собственной мастерской дешёвую столовую («Cantine des artistes»), в какой в 1998 г. организован Музей Монпарнаса.

С 1916 года начала создавать гротескные куколки для театра Гезы Блаттнера. После войны сделала сценографию для шведского балета Р. де Маре. Мария Васильева выставлялась на Парижских осенних салонах и в салоне Независящих. Сделала фрески в «Café de la Coupole».

В 1930 году переехала на юг Франции. С 1938 года жила в Кань-сюр-Мер. В Париж Васильева возвратилась в 1946 году после 2-ой мировой войны. Последние годы жизни она провела в доме для престарелых живописцев в Ножан-сюр-Марн.

Память

После её погибели в помещении бывшей мастерской Марии Васильевой был сотворен Музей Монпарнаса.

Достойные внимания факты

В 1917 г. Мария и Макс Жакоб устраивают в мастерской Васильевой вечер в честь Жоржа Брака, который только-только возвратился с войны (он получил ранение и был демобилизован). Модильяни, явившийся на вечер без приглашения, застал свою бывшую подругу писательницу Беатрис Хастингс (с которой он расстался в 1916 г.) в компании с новым возлюбленным, Альфредо Пина. Модильяни (который, как понятно, очень пил) устроил ссору и Пина вынул пистолет. Васильева тогда выставила Модильяни за дверь, но сцену - зарисовала.