Wilhelm Fresenius è nato a Berlino il 17 luglio 1913.

Dopo aver completato con successo gli studi di chimica presso l'Università di Francoforte e aver conseguito il dottorato, nel 1949 assume la direzione del laboratorio chimico fondato dal suo bisnonno Carl Remigius Fresenius. Durante questo periodo, l'Istituto Fresenius di Taunusstein si è sviluppato fino a diventare il leader del mercato tedesco per l'analisi degli alimenti.

Nel suo lavoro scientifico, Fresenius ha cercato di migliorare la qualità dell'acqua potabile e minerale e di altri alimenti.

Fu attivo politicamente per vent'anni come membro del consiglio comunale di Wiesbaden e fu presidente del gruppo parlamentare della CDU nel municipio. L'Università Fresenius di Idstein e la Clinica Wilhelm Fresenius di Wiesbaden portano il suo nome.

Il 12 dicembre 1985, la capitale dell'Assia gli ha conferito la cittadinanza onoraria e l'iscrizione nel Libro d'Oro della città.

Wilhelm Fresenius è morto a Wiesbaden il 31 luglio 2004.