Олег Валерьевич Васильев проходил службу в должностях от курсового офицера, инженера учебной лаборатории в ДВВАИУ, научного сотрудника и преподавателя Военной академии ПВО, докторанта, начальника научно-исследовательской лаборатории до должности начальника кафедры радиотехнических и квантовых устройств ВВИА (с 2004 г.).

Талантливый организатор преподавательской, методической и научной деятельности коллектива кафедры, ее совершенствования в плане разработки программ обучения с эксплуатационно-конструктивным и научным уклоном.

О. В. Васильев является руководителем признанной научной школы «Теория структурного синтеза сложных интегрированных радио- и оптико-электронных систем авиационных бортовых комплексов, разработка методов моделирования на различных этапах жизненного цикла». Принимает непосредственное участие в совершенствовании находящихся на вооружении и в разработке перспективных бортовых интегрированных радиоэлектронных комплексов.

Автор более 100 научных работ и методических трудов, из них 77 печатных, в том числе 2 учебников и монографии.

Является членом ученых советов по защите докторских и кандидатских диссертаций в ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского и НИИ прецизионного приборостроения.

Награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» и рядом других медалей.