Федор Васильев родился в 1850 году в Гатчине в семье почтового служащего. Он учился в Рисовальной школе Общества поощрения художеств и параллельно работал реставратором в одной из мастерских Академии художеств. По окончании учебы Васильев путешествовал по Валааму, Украине, а также на теплоходе по Волге.

По приглашению графа Строганова художник посетил Тамбовскую и Харьковскую губернии. Там он занимался поиском натуры и сделал множество набросков для будущих картин. В одном из строгановских имений в 1867–1869 годах Васильев написал «Березовую рощу к вечеру».

Живописец изображает старинный усадебный парк. Солнечный свет озаряет несколько берез и бросает тень на остальную рощу. Слева вдалеке розовеет небольшое облако. Внизу притаился прохладный сумрак — наступает закат.

Цветовая палитра картины основана на сочетании теплых и холодных зеленых и синих тонов. Васильев удивительно пишет кроны деревьев, которые освещены закатным солнцем. Он использует разные оттенки и техники: от темно-зеленых густых мазков до тонкого слоя светло-зеленого и золотисто-рыжего цветов в самых светлых местах.

Продуманная композиция картины придает пейзажу поэтичность и лиризм. Художник часто изображал природу, находящуюся в ожидании перемены своего состояния. На картине березовая роща словно замирает перед наступлением заката.

Васильев стал известным художником еще при жизни. В 1870-х он создал картину «Оттепель», которая была показана на Всемирной выставке в Лондоне. Современники считали, что живописец не прикладывает много усилий, его работы получаются легко и свободно. Но сам он писал: «Каждую картину я пишу не красками, а потом и кровью».

Во время работы над «Оттепелью» художник простыл, и врачи обнаружили у него туберкулез. Васильев умер в возрасте 23 лет. В 1874 году Общество поощрения художеств организовало его посмертную выставку, на которой этот пейзаж приобрел Алексей Боголюбов. В 1885 году он передал «Березовую рощу к вечеру» в дар Радищевскому музею.