У. Уилкинс являлся представителем классицизма в архитектуре. Он родился в состоятельной семье, его отец был процветающим руководителем строительной компании. Образование Уильям получил в Кембриджском университете. Между 1804 и 1807 годами путешествовал по Греции, Турции, Южной Италии; он публикует заметки по классической и готической архитктуре. В поездках его сопровождает итальянский художник Агостино Аглио. Во время своих путешествий Уилкинс собирает археологическую коллекцию, а в 1807 году выходит в свет его работа «Античные памятники Великой Греции», украшенная иллюстрациями А. Аглио.
У.Уилкинс построил в классическом, нео-греческом стиле Даунинг-колледж в Кембридже (1805-20), здание Королевского театра в Бери-Сент-Эдмендс (1819), Университетский колледж Лондона (1825-32), Йоркширский музей (1830).
Из его работ в готическом стиле следует отметить Кингс-Колледж, Тринити-Колледж и Корпус Кристи-Колледж в Кембридже. Наиболее известное из сооружений, возведённых У.Уилкинсом — здание Лондонской Национальной галереи (1838).