С самого детства любил выступать, участвовал во всех конкурсах, утренниках, детских спектаклях. С шестого класса начал заниматься в театральном лицее «Арлекин», где кроме общеобразовательных предметов преподавали актерское мастерство, сценическое движение, ставили спектакли по Достоевскому, Кафке. Именно тогда решил стать артистом. Его родители, люди совершенно не связанные с театром, были довольны, но не думали, что сын посвятит свою жизнь этой профессии. Когда Павел учился в 9-м классе, лицей прекратил свое существование. Ващилин перешел в театрально-художественную школу при театре «Монотон», а заканчивал среднее образование в лицее при Щепкинском училище.
В 1995 году поступил в Школу-студию МХАТ на курс к О.Н. Ефремову (это был последний курс, который набирал великий артист). Буквально с первого семестра участвовал в массовых сценах в постановках МХАТ им. Чехова. Еще в студенческие годы его работы в спектаклях «Буря» У.Шекспира, «Бесы» Ф.Достоевского, «Горе от ума» А.Грибоедова привлекли внимание зрителей и критики. Дипломный спектакль «Бабье царство» по А.Чехову, который поставил выпускной курс школы-студии 1999 года, завоевал не одну премию на фестивалях студенческих театров. В том же году Ващилин был принят в труппу Московского художественного театра.
Первой крупной ролью уже дипломированного артиста на знаменитой сцене стала роль Жида в спектакле «Маленькие трагедии» А.Пушкина.
В антрепризе Павел Ващилин играл в спектаклях Ю. Энтина «Летучий корабль» (Водяной) и «Мама» (Медведь). Под руководством Марины Брусникиной на сцене МХАТ создан литературный цикл «Мхатовские вечера». Актер принимал участие в 25 таких постановках, где читал поэзию и прозу классических и современных авторов.
Первая работа в кино – телевизионный проект Д.Брусникина «Чехов и Ко». Впоследствии снимался в фильмах «Яды, или всемирная история отравлений», «Пятый угол», «Саломея». Крупная роль на экране – Игорь Снегирев в сериале «Сыщики-2». Затем были работы в картинах «Водитель для Веры», «МУР есть МУР-3», «Сталин.Live» (Василий Сталин), «Личная жизнь доктора Селивановой». Сыграл Якова в фильме «Долг» по пьесе М. Горького «Старик» и Сичкина в многосерийной драме «Я вернусь».
В 2003 году защитил диссертацию «Социализация творческой молодежи России как объект социологического анализа и социального управления» на соискание ученой степени кандидата социологических наук.
Имеет первый взрослый разряд по плаванию и волейболу.