София Владимировна Васильева родилась 22 октября 1992 г. в Миннеаполисе, Штат Миннесота.
Когда девочке было всего три года, родители поощрили ее заняться балетом, а позже игрой на фортепиано и пением. Она стала танцовщицей театральной постановки «Кельтские танцы» в Креативной Танцевальной школе в Тусоне, а также в «Алисе в Стране чудес», «Щелкунчике» и «Пиноккио» в Балетной школе Юджина, Орегон.
В семилетнем возрасте Софию заметила Международная Ассоциация Моделирования и Таланта в Нью-Йорке (IMTA), благодаря участию в делах которой Васильева выиграла звание Детской Актрисы и титул Детской Модели 2000 Года.
Через некоторое время, менее одного года, девочка получила роль Елены, внучки отставного российского генерала, в эпизоде «Deadline» сериала телевидения CBS «Агентство» (2001-2003 гг.).
В девять лет Васильева сыграла Синди Брэди в телевизионной комедии Нила Израэля «Семейка Брэди в Белом Доме» (2002 г.) вместе с Шелли Лонг и Гари Коулом. Также она исполнила роль маленькой девочки по имени Джина Расселл в хорроре «Обитель злобных тварей» (2003 г.) вместе с Малкольмом Макдауэллом, Меган Галлахер и Патрицией МакКормак, которая в детстве сыграла в номинированном на «Оскар» триллере «The Bad Seed».
В девять и десять лет Васильева играла детскую книжную героиню Элоизу в двух телефильмах «Приключения Элоизы» и «Элоиза 2: Рождество» режиссера Кевина Лима, где роль няни исполнила актриса Джули Эндрюс.
В одиннадцать София начала играть роль Ариель в сериале «Медиум». Она представляла жанр семейного кино на 19-й церемонии награждения «Genesis Awards» от устроителя «Humane Society» (общественной организации, выдвигающей различные гуманные цели) в 2005 году. Также Васильева стала номинантом на приз «Жанра научной фантастики» («SyFy Portal Genre Award») 2005 г. в категории Лучшая(ий) Молодая(ой) Актриса/Актер за ее роль в сериале «Медиум», но проиграла номинацию Дэниэлу Рэдклиффу (известному по роли Гарри Потера). Зато в 2006 г. София выиграла приз «Молодой Актрисы» в номинации Лучшая Актриса Поддержки в Телевизионном Драматическом Сериале за ту же роль в том же сериале.
Также София сыграла Мару в драме «День Зеро» с Элайджем Вудом; Сару в хорроре «Hurt»; а в настоящее время работает в экранизации романа «Хранитель моей сестры», автора Джоди Пиколт. В фильме снимаются Кэмерон Диаз, Джейсон Патрик, Алек Болдуин и Джоан Кьюсак, а режиссером выступил Ник Кассаветис. Самой же Софье пришлось ради роли Кейт Фицджеральд обрить голову. В настоящий момент картина пребывает в статусе пост-продакшн.
Юная актриса – космополитическая личность: она свободно говорит по-русски и по-французски и путешествует по миру. До шести лет София успела пожить в четырех различных государствах, а также побывала на Гавайях, в Париже, Москве, Риме, Вене, Торонто и даже в Сибири.
Среди других талантов Софии особо отмечено ее увлечение гимнастикой, в которой, после нескольких месяцев обучения, она достигла «серебряного уровня» в Американской Программе Поддержки одаренных детей. Также она обожает своего кота, любит кататься на коньках и на роликах, плавать, заниматься прыжками в воду, ездить на велосипеде и играть на улице со своими друзьями.