Родился Василий Петрович 10 октября 1839 в семье лютеранского пастора; до 7 лет жил на попечении своего дяди. Мальчик рано увлёкся чтением – довольно обширная дядина библиотека содержала книги Ф. Купера, В. Скотта, Ч. Диккенса, У. Теккерея, Э. Бульвер-Литтона, А. Пушкина, М. Лермонтова, А. Фёта. После домашнего обучения в 10 лет перешёл в церковно-приходскую школу своего отца.
В 1857 после окончания 5-й Петербургской гимназии поступил на естественное отделение математического факультета университета. Став кандидатом естественных наук, молодой Авенариус провёл год в Германии, где занимался изучением сахароведения. Вызванный освобождением крестьян экономический кризис фактически лишил его работы по специальности; об этом он вспоминал в автобиографии «Как я стал детским писателем».
Будущий писатель устроился в хозяйственный департамент Министерства внутренних дел, где прослужил 18 лет. Затем в 1880 перевёлся в Департамент народного просвещения, оттуда в 1882 в Ведомство учреждении императрицы Марии, где и служил до выхода в отставку в 1908.
Он не был писателем по профессии и работал над своими произведениями очень медленно. Авенариус переложил, или, вернее, издал в приспособленном для детей виде, русские былины - «Книга о киевских богатырях». Эта книга приобрела большую популярность и много раз переиздавалась. Затем последовал ряд оригинальных сказок для детей («О пчелке Мохнатке», «О муравье-богатыре» и др.). В середине 80-х гг Авенариус начинает издавать ряд повестей из жизни писателей («Отроческие годы Пушкина», «Юность Пушкина», «Гоголь-гимназист», «Гоголь-студент», «Школа жизни великого юмориста», «Детские годы Моцарта», «Создатель русской оперы — Глинка», «Молодость Пирогова»). Другая группа сочинений — его исторические повести, не поднимавшиеся выше обычных в то время исторических повестей и романов Данилевского, Соловьева, Мордовцева и др. Но все они были приспособлены к чтению подростками. В них больше рассказа о приключениях и описаний быта, чем психологии действующих лиц.
Наконец третью группу представляют воспоминания детства и молодости («Листки из детских воспоминаний» и др.), о виденном и пережитом («Перед рассветом», «За тридцать лет»). Повесть «Перед рассветом» рисует картины крепостного быта накануне отмены крепостного права и воспроизводит психологию сторонников и врагов этой отмены в помещичьей среде. Цель писательской деятельности Авенариуса - передача полезных сведений юным читателям. Его произведения проникнуты «благонамеренными» взглядами, что в свое время и облегчило им доступ в царскую школу в качестве «рекомендованной» литературы.
Василий Петрович Авенариус ушёл из жизни 9 ноября 1923, похоронен на Смоленском лютеранском кладбище в Петербурге.
