Родился в семье зажиточного марийского крестьянина-язычника, имя при рождении — Вастаев Темьян Гайсинович. Первоначальное образование получил в своей деревне, в 1985 году закончил двухклассное училище в Уфе. Вопреки своему желанию, не смог продолжить образование. В возрасте 12 лет отец отправил его работать писцом в волостное управление. Смышленый, грамотный мальчик должен был сам зарабатывать себе на хлеб. Только через три года он, без разрешения родителей, уехал в Бирск и поступил в учительскую семинарию, на отделение, где обучались «инородцы». На этом отделении учились выходцы из малых народов, которые затем должны были преподавать в сельских школах на родном языке. Здесь он принял крещение, а так же имя, под которым он стал известен как марийский лингвист. Позже, создавая свои литературные произведения он будет подписываться так же псевдонимом «Ӱпымарий» — уфимский мариец.
Год проработав учителем, Валериан Михайлович продолжил свое образование — поступил в Казанскую духовную семинарию. Закончив ее в 1906 году, отказался от сана священнослужителя, его мечтой было поступить в Казанский университет. В это время Васильев занимается переводами на марийский язык, работает в переводческих комиссиях Казанского учебного округа и при братстве святителя Гурия. Совместно с П.П. Глезденевым, основателем движения «Мари Ушем», издавали ежегодник «Марла Календарь», в котором публиковались материалы, собранные фольклористами, произведения марийских авторов, переводы.
Васильев выступил автором букваря марийского языка, а так же двух учебников.
В 1913 поступил вольнослушателем на историко-филологический факультет Казанского университета, в 1918 — защитил диплом.
Валериан Васильев был одним из авторов, стоявших у истоков марийской литературы. Стихи, рассказы, басни публиковались в различных изданиях, в том числе, в хрестоматиях для чтения школьников. Васильев был автором переводов Пушкина, Некрасова, Кольцова, Крылова, Толстого на марийский язык, перевел немало революционных песен. Им в 1928 году был составлен первый наиболее полный словарь марийского языка — «Марий мутэр». Кроме того, Валериан Васильев работал консультантом на съемках первого документального фильма о народе мари (московская киностудия «Вост-Кино»).
«Язык есть — народ есть», — высказывание Васильева стало направляющим в его научной и филологической деятельности.
Несмотря на то, что после революции Васильев в качестве одного из лидеров возглавлял марийское национальное движение, вскоре он отошел от общественно-политической деятельности. Тем не менее, в феврале 1931 года ученого арестовали. По версии следствия, группа марийских националистов, в которую входил Васильев, ставила целью отторжение от СССР и присоединение к Финляндии Марийской автономной области и других финно-угорских автономий. На три года он был выслан из Марийской автономной области, но и по возвращении находился под постоянным надзором. Планировался еще один арест Васильева, накануне которого он скрылся. И только после завершения так называемого «дела финских шпионов» в 1939 году ему удалось вернуться на родину.
Валериан Васильев продолжил научную работу в области филологии марийского языка, будучи сотрудником Марийского научно-исследовательского института при Совете Министров Марийской АССР. В 1957 году ему была присуждена ученая степень доктора филологических наук по совокупности работ.
Валериан Васильев скончался 3 мая 1961 года на 79 году жизни, оставив после себя свыше 250 научных работ, множество художественных произведений и переводов.
В родном селе Васильева открыт дом-музей, его именем названа улица в Йошкар-Оле, а так же Марийский НИИ языка и литературы.
