Ирина Васильева окончила Санкт-Петербургскую государственную консерваторию им. Н.А.Римского-Корсакова по специальностям «композиция» (класс С.Слонимского) и «сольное пение» (класс Е.Перласовой). Со студенческих лет ведет активную концертную деятельность. С 1999 года – солистка Академии молодых певцов Мариинского театра. На сцене Мариинского театра дебютировала в 2000 году, исполнив в премьере оперы Вагнера «Золото Рейна» партию Вельгунды. С 2005 года – в оперной труппе Мариинского театра. Выступает в спектаклях Мариинского театра, в концертах камерной и современной вокальной музыки.

Лауреат Международного конкурса в Вероне (Италия, 1999), дипломант Международного конкурса вокалистов Елены Образцовой (Санкт-Петербург, 1999), специальный диплом и приз за лучшее исполнение произведений композиторов XX века на IV Международном конкурсе молодых оперных певцов им. Н.А.Римского-Корсакова (Санкт-Петербург, 2000), лауреат V Международного конкурса им. Изабеллы Юрьевой (Таллинн, 2004).

Ирина Васильева сотрудничала с такими дирижерами, как Валерий Гергиев, Александр Канторов, Евгений Бушков, Юрий Башмет, Гэри Бертини, Кристофер Валандер, Даниэль Рустиони, Эса-Пекка Салонен; выступала с Хельсинским филармоническим оркестром и Лос-Анджелесским симфоническим оркестром.

Гастролировала в США, Финляндии, Японии, Израиле.