Сергей Васильевич Васильев родился в Петербурге.
Его мать была прачкой, отчим – официантом в чайной, а затем дворником в Царском Селе. Семья жила бедно, и с восьми лет Сергей за грошовую поденную плату подметал бульвары и дорожки в парках.
В 1905 году отчим умер, и жить стало еще труднее. Окончив трехклассную школу, одиннадцатилетний Сережа нанялся учеником слесаря на механический завод Петрова в Петербурге, а затем переехал в Ригу и поступил на завод «Фельзер».
Юноша тянулся к знаниям, очень любил технику. Ему удалось поступить в вечернее техническое училище. Однако учение прервала империалистическая война; Сергея призвали в армию. Он служил в Петрограде, в автомобильной роте. В 1915 году Васильева отправили на Юго- Западный фронт. В сентябре 1916 года он был тяжело ранен и после госпиталя приехал в отпуск в Петроград.
Здесь Сергей Васильевич принял активное участие в Февральской революции. От автороты его избрали членом солдатского комитета и депутатом Царскосельского Совета рабочих и солдатских депутатов. В августе 1917 года по распоряжению комитета, тесно связанного с колпинскими большевиками, С. В. Васильев перешел в Красную гвардию Ижорского завода. Три грузовика, которые взял в автороте Сергей Васильев, послужили основой для создания в Колпине 1-го красногвардейского автоброневого отряда. Этот отряд под командованием С. В. Васильева сражался против контрреволюционных войск генерала Корнилова.
После ликвидации корниловщины С. В. Васильев остался на Ижорском заводе. Он ведал работами по бронированию автомашин, обучал красногвардейцев. В Октябрьские дни 1917 года Васильев участвовал в свержении Временного правительства, защищал Петроград от контрреволюционных войск Керенского – Краснова. В августе 1919 года С. В. Васильев вступил в члены РКП(б).
В годы гражданской войны С. В. Васильев был командиром и комиссаром автобронеотряда, сражавшегося на подступах к Петрограду против банд Юденича. За боевые заслуги на Петроградском фронте Реввоенсовет республики наградил С. В. Васильева именными золотыми часами и грамотой.
После гражданской войны С. В. Васильев находился на административно-хозяйственной работе в Ленинграде.