Вилхелм Фрезениус е роден в Берлин на 17 юли 1913 г.

След като завършва успешно с докторска степен обучението си по химия във Франкфуртския университет, той поема управлението на химическата лаборатория, основана от неговия прадядо Карл Ремигиус Фрезениус през 1949 г. По това време Институтът Фрезениус в Таунусщайн се превръща в лидер на германския пазар за анализ на храни.

В научната си работа Фрезениус се стреми да подобри качеството на питейната и минералната вода и на други храни.

В продължение на двадесет години той е политически активен като член на градския съвет на Висбаден и е председател на парламентарната група на ХДС в кметството. Университетът за приложни науки "Фрезениус" в Идщайн и клиниката "Вилхелм Фрезениус" във Висбаден носят неговото име.

На 12 декември 1985 г. столицата на провинция Хесен го удостоява с почетно гражданство и вписване в Златната книга на града.

Вилхелм Фрезениус умира във Висбаден на 31 юли 2004 г.