Обосновывая необходимость создания специальных книг и учебников для глухих, И. А. Васильев в своей книге «Методика обучения глухонемых речи, письму, чтению» (1900) давал ряд методических указаний относительно последовательности их обучения. В ней предлагался ряд разнообразных приемов обучения чтению с губ, устному описанию картинок, чтению книг и т. д. Подробно разбирая и иллюстрируя методику чтения, И. А. Васильев обращал особое внимание учителей глухих на необходимость разъяснения образных выражений и переносного значения слов. Описание картин И. А. Васильев считал важным методом развития речи глухих. Он сравнивал описание картин с процессом перевода с одного языка на другой.

Используя многие общедидактические положения известного русского педагога конца XIX — начала XX века П. Ф. Каптерева, И. А. Васильев в своих трудах развивал эти положения применительно к воспитанию глухих. Важным условием правильно построенного педагогического процесса И. А. Васильев считал соответствие между трудностью заданий и уровнем возможностей ученика. Опираясь на прогрессивные требования общей педагогики о единстве воспитания и обучения, И. А. Васильев говорил о том, что ими еще в большей мере необходимо руководствоваться при работе с глухими детьми.

В дореволюционный период И. А. Васильев опубликовал ряд оригинальных статей в журнале «Вестник Попечительства». Кроме того, он издал книгу под названием «Словарь глаголов», которая стала ценным пособием для учителей глухих. Благодаря хорошему знанию глаголов глухой ученик легко овладевал структурой предложения в целом и умением пользоваться различными видами и формами этой части речи.

После победы Великой Октябрьской социалистической революции И. А. Васильев стал одним из активных деятелей советской сурдопедагогики. В Ленинградском отофонетическом институте И. А. Васильев осуществил ряд своих педагогических замыслов. Среди них изобретение киношрифта и разработка методики его использования. Киношрифт представлял собой таблицы-киноснимки лица, произносящего те или иные звуки — буквы русского алфавита. Такие таблицы, фиксировавшие состояние губ и всего лица человека в момент произнесения звуков, способствовали не только эффективному обучению чтению с губ, но и самостоятельной работе учащихся над своей речью.