Родился 11 ноября 1922 года в деревне Поздняково ныне Иркутского района Иркутской области в крестьянской семье. Русский. Окончил в 1937 году 7 классов средней школы в селе Хомутово Иркутского района и поступил в Иркутский техникум советской торговли. Параллельно занимался в Иркутском аэроклубе, который окончил в 1939 году. В 1940 году призван в армию Иркутским  горвоенкоматом с 3-го курса техникума и направлен в Новосибирскую военную школу пилотов, где учился с ноября 1940 по июль 1941 года. В июле 1941 года по состоянию здоровья отчислен из школы и направлен в пехоту.

Служил в 233-м полку 97-й стрелковой дивизии 2-го формирования. С конца февраля по июнь 1942 года находился в действующей армии, на Западном фронте, в составе 16-й армии. С июня по август 1942 года служил помощником командира взвода в 202-м запасном стрелковом полку. С августа по декабрь 1942 года служил инструктором парашютно-десантной службы 6 отдела разведотделения штаба Западного фронта, где совершил 18 ночных боевых вылетов на самолете Ли-2 на выброску десантников и боеприпасов в тыл врага.

С декабря 1942 по декабрь 1943 года – летчик 634-го ночного авиационного бомбардировочного авиационного полка 325-й ночной бомбардировочной авиационной дивизии. В составе 1-й воздушной армии Западного фронта совершил на самолете У-2 52 ночных боевых вылета на бомбардировку военных объектов, скоплений войск и боевой техники противника (по данным его автобиографии, 69 боевых вылетов).

С декабря 1943 по август 1944 года проходил переобучение на самолет Ил-2 в 1-й учебно-тренировочной авиационной бригаде. После окончания курса переобучения направлен в 75-й гвардейский штурмовой авиационный полк 1-й гвардейской штурмовой авиационной дивизии. Сражался на 3-м Белорусском фронте в составе 1-й воздушной армии, в эскадрилье, которой командовал гвардии капитан А.К.Недбайло, будущий дважды Герой Советского Союза. С августа 1944  по январь 1945 года воевал в качестве рядового летчика, с января по апрель 1945 года – старшего летчика, с апреля 1945 года до конца войны – командира звена.

Участвовал в Каунасской наступательной операции (28 июля – 28 августа 1944 года) – составной части Белорусской стратегической наступательной операции "Багратион"; Гумбинненской наступательной операции (16 – 23 октября 1944 года); Восточно-Прусской стратегической наступательной операции – Инстербургско-Кёнигсбергской (13 – 27 января 1945 года) и Кёнигсбергской (6 – 9 апреля 1945 года) наступательных операциях; Земландской наступательной операции (13 – 25 апреля 1945 года).

К концу войны совершил 100 успешных боевых вылетов на самолете Ил-2 на штурмовку и бомбометание техники и живой силы противника, 52 успешных ночных боевых вылета на самолете По-2, 18 ночных боевых вылетов ночью на самолете Ли-2 по выброске десанта и боеприпасов.
Лично уничтожил и повредил  14 танков, 16 автомашин с войсками и грузом, 4 бронетранспортера, 24 орудия полевой артиллерии и другую технику, истребил до 150 солдат и офицеров противника.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 июня 1945 года за мужество и героизм, проявленные при нанесении штурмовых и бомбардировочных ударов по врагу, Васильеву Михаилу Павловичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».

После войны М.П.Васильев продолжал службу в Военно-Воздушных Силах Советской Армии. Служил командиром эскадриль в 215-м штурмовом авиационном полку в Оловяннинском районе Читинской области. Окончил Краснодарскую высшую офицерскую школу штурманов ВВС.

С 1955 года майор М.П.Васильев – в запасе. Жил и работал в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург).

Скончался 8 января (по данным книги И.И.Кузнецова – трагически погиб 5 января) 1976 года. Похоронен в Санкт-Петербурге на Южном кладбище.

В селе Хомутово улица названа именем Героя, сооружен памятник.

Награжден орденом Ленина (29.06.1945), 2 орденами Красного Знамени (22.02.1945; 19.04.1945), орденами Отечественной войны 1-й степени (30.05.1945), Славы 3-й степени (5.11.1944), медалями.

В городе Калининград его имя увековечено на мемориале Героям штурма Кенигсберга.

За период пребывания на фронтах Отечественной войны гвардии лейтенант Васильев произвел 100 успешных боевых вылетов на самолете Ил-2 на штурмовку и бомбометание техники и живой силы противника, 52 успешных ночных боевых вылета на самолете По-2, 18 боевых вылетов ночью на самолете Ли-2 в должности инструктора ДПС по выброске десанта и боеприпасов.
За этот период он лично уничтожил и повредил:  танков – 14, автомашин с войсками и грузом – 16, транспортеров – 4, орудий полевой артиллерии – 24, подавил огонь до 30 точек зенитной и малокалиберной зенитной артиллерии, создал 19 очагов пожара, разрушил до 10 жилых домов, уничтожил 11 подвод и истребил до 150 человек живой силы противника.
 На боевые вылеты летает с большим желанием и выполняет их хорошо и отлично. В бою ведет себя смело, настойчиво, проявляя инициативу и находчивость. В воздушных боях с противником – бесстрашный  и мужественный  воин. Над полем боя, несмотря на интенсивный огонь зенитной и малокалиберной зенитной артиллерии, снижаясь до бреющего, в упор расстреливает технику и живую силу противника. В сложной воздушной обстановке не теряется и всегда принимает правильное решение.
На боевые задания летает в качестве ведущего пары, умело руководит своим ведомым над полем боя. Летает уверенно. Техника пилотирования и штурманская подготовка хорошая.
При выполнении боевых заданий проявляет исключительное мужество. отвагу и доблесть. Так, например:
16.10.1944 года за день произвел 3 успешных боевых вылета на штурмовку и бомбометание артиллерии и живой силы противника при прорыве сильно укрепленной полосы обороны у границ Восточной Пруссии. В результате за день лично уничтожил и повредил: одно артиллерийское орудие, создал 2 очага пожара и подавил одну точку зенитной артиллерии.
17.10.1944 года за день произвел 2 успешных боевых вылета на сопровождение наших наземных войск у границ Восточной Пруссии. В результате за 2 вылета уничтожил 1 автомашину, создал 1 очаг пожара и истребил до 5 человек живой силы противника. В этом вылете его самолет был сильно поврежден зенитной артиллерией противника, но он сумел справиться с тяжело управляемым самолетом. Привел его на свою территорию и мастерски посадил на пересеченной местности.
20.10.1944 года в составе группы летал на штурмовку и бомбометание артиллерийских позиций у границ Восточной Пруссии. В результате уничтожил одно полевое орудие, 2 машины с грузом, создал 1 очаг пожара и истребил до 5 человек живой силы противника.
12.01.1945 года летал на прикрытие экипажа, фотографировавшего  передовую линию обороны противника. Несмотря на интенсивный огонь зенитной и малокалиберной зенитной артиллерии, при низкой облачности тов. Васильев отлично справился с возложенной задачей. Умело маневрируя, он подавлял зенитные точки, мешавшие выполнить боевое задание. В результате подавил 4  точки зенитной артиллерии противника.
19.01.1945 года за день произвел 2 успешных боевых вылета. На первом вылете прямым попаданием уничтожил самоходное орудие, подавил огонь 2 точек зенитной артиллерии и истребил до 10 человек живой силы противника.
28.01.1945 года в группе уничтожал самолеты на аэродроме Девау. Несмотря на сильное противодействие зенитной и малокалиберной зенитной артиллерии,  снижаясь до бреющего полета, произвел 3 захода на вражеские стоянки. Вызвал 1 очаг пожара.
5.03.1945 года за день произвел 3 успешных боевых вылета на уничтожение техники и живой силы противника в районе Кройцбург. На последнем боевом вылете своей парой в результате отличного бомбометания уничтожил 4 орудия полевой артиллерии. Которые вели огонь по нашей пехоте. За день лично уничтожил 2 орудия полевой артиллерии, поджег одну автомашину и уничтожил до 10 человек живой силы противника.
18.03.1945 года при первом боевом вылете в районе Ширтен огнем зенитной артиллерии его самолет был сильно поврежден. Несмотря на это, тов. Васильев произвел еще 2 захода на цель, в результате уничтожил одно орудие полевой артиллерии, подавил одну точку зенитной артиллерии и истребил до 5 человек живой силы противника.
26.03.1945 года за день произвел 4 успешных боевых вылета. В результате уничтожил и повредил до 4 точек зенитной артиллерии, 2 автомашины, 5 подвод с лошадьми, зажег 2 жилых дома и истребил до 10 человек живой силы противника.
15.04.1945 года за день произвел 4 успешных боевых вылета. На первом боевом вылете в районе Крагау в результате точного бомбометания поджег 1 танк. За этот день лично уничтожил 2 автомашины, 1 орудие полевой артиллерии, 1 танк, подавил огонь 2 точек зенитной артиллерии, истребил до 10 человек живой силы противника.
20.04.1945 года в составе группы произвел 3 успешных боевых вылета. На втором боевом вылете своей парой точным попаданием своих бомб уничтожил зенитную батарею противника, мешавшую выполнять боевое задание штурмовикам.
5.05.1945 года за отличную работу по штурмовке и бомбометанию вражеских позиций получил благодарность от станции наведения. В этом бою группа. В которой участвовал тов. Васильев, произвела 7 заходов на цель. Снижаясь до бреющего, в упор расстреливала технику и живую силу противника.

За произведенные 100 успешных боевых вылетов на самолете Ил-2 на штурмовку и бомбометание техники и живой силы противника, 52 успешных боевых вылета ночью на самолете По-2. 18 боевых вылетов на самолете Ли-2 и проявленные при этом мужество, отвагу, героизм и доблесть достоин представления к высшей правительственной награде – присвоению звания «Герой Советского Союза».

Командир 3 АЭ 75 ГВ ШАСКП гвардии капитан Недбайло
14 мая 1945 года