Lukáš Vasilek studierte Dirigieren und Musikwissenschaft. Seit 2007 ist er Chefdirigent des Prager Philharmonischen Chors. Seine Arbeit umfasst die Erforschung und Aufführung des A-cappella-Repertoires sowie die Vorbereitung des Ensembles auf die Mitwirkung an großen Kantaten-, Oratorien- und Opernprojekten in Zusammenarbeit mit bedeutenden Orchestern und Dirigenten. Lukáš Vasilek hat die PPC bei den meisten ihrer Aktivitäten in der Tschechischen Republik und im Ausland geleitet und dabei mit weltbekannten Dirigenten (in den letzten Jahren waren dies Semyon Bychkov, Manfred Honeck, Jakub Hrůša, Philippe Jordan, Fabio Luisi, Tomáš Netopil, Gianandrea Noseda und Sir Simon Rattle, Alan Gilbert) und Orchestern (u. a. Berliner Philharmoniker, Tschechische Philharmonie, Israelische Philharmonie, St. Petersburger Philharmonie, Wiener Symphoniker) zusammengearbeitet.
Neben der Leitung des Prager Philharmonischen Chors übt Lukáš Vasilek noch weitere künstlerische Tätigkeiten aus. Neben der gelegentlichen Rückkehr zu seinem ursprünglichen Betätigungsfeld, dem Orchesterdirigat, arbeitet er regelmäßig mit dem 2010 von ihm gegründeten Vokalensemble Martinů Voices.
Als Dirigent oder Chorleiter wirkte er an zahlreichen Aufnahmen des PPC mit, die bei renommierten Labels wie Decca Classics und Supraphon erschienen. In den letzten Jahren hat sich Lukáš Vasilek systematisch der Einspielung der Chormusik von Bohuslav Martinů gewidmet. Seine Alben stießen auf große internationale Resonanz bei der Kritik und erhielten renommierte Auszeichnungen von Gramophone, BBC Music Magazine und Diapason.
Seit 2021 ist Lukáš Vasilek Professor für Chorleitung an der Akademie der musischen Künste in Prag. Im Jahr 2022 war er Gastdirigent des französischen Chors Accentus.
In der Saison 2022/2023 werden er und das PPC sich auf das Repertoire ihrer Chorkonzerte konzentrieren, darunter die Werke von Bohuslav Martinů, Luboš Fišer und Benjamin Britten. Außerdem wird er den Chor auf eine Reihe von Auftritten mit der Tschechischen Philharmonie bei renommierten Festivals vorbereiten.