Родился в Киеве. С 1921 года на протяжении двух лет посещал вольную художественную студию. В 1924 году с семьёй переехал в Москву и поступил во ВХУТЕМАС, который окончил в 1930 году с дипломом художника.
Первый завершённый перевод из Генриха Гейне («Зазвучали все деревья…») Левик выполнил ещё в шестнадцатилетнем возрасте, а в 1938 году была издана большая работа — перевод поэмы Гейне «Германия. Зимняя сказка». К началу 1940-х годов Левика уже заслуженно называли выдающимся поэтом-переводчиком. Шестьдесят лет спустя это признавали и подтверждали даже самые строгие критики: «Левик был мастером… Переводивший блистательно… Лирику прекрасно переводил тоже» (Виктор Топоров). В 1947 году Вильгельм Вениаминович опубликовал книгу своих переводов из Пьера де Ронсара. Эта работа, выполненная Левиком в трудных фронтовых условиях, заслуженно числится среди его лучших и высших литературных достижений.
Вильгельм Левик был членом Союза писателей и Союза художников СССР.
Похоронен на Введенском кладбище в Москве.