Родился 6 апреля 1913 года в станице Белая Калитва (ныне город Ростовской области), в крестьянской семье. Русский.
Член ВКП(б) с 1932 года. В 1934 году окончил горный техникум в городе Красный Луч ныне Луганской области Украины, работал электромонтёром.
В Красной Армии с 1934 года. В 1936 году окончил Ворошиловградскую военную школу пилотов. Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года.
К ноябрю 1941 года совершил 121 боевой вылет.
Воздушный разведчик Васильченко пал смертью храбрых при выполнении боевого задания 13 мая 1942 года.
Похоронен в селе Сподобовка Шевченковского района Харьковской области Украины.