Ludwig Wilhelm Georg Otto Heckel wurde am 25. Januar 1856 als einzig überlebender Sohn von Johann Adam Heckel und Lisette Heckel in Biebrich geboren. Somit war es seine Aufgabe, das Handwerk zu erlernen, um die Firma des Vaters später übernehmen zu können.
Nach Beendigung seiner Lehrzeit führte es Wilhelm nach Dresden, wo er bei seiner Schwester Lina wohnte und sich bei seinem dort lebenden Onkel Kenntnisse zum Blechblasinstrumentenbau aneignete. 1875 schickte ihn sein Vater im Alter von 19 Jahren nach Brüssel, wo er bei einem bekannten Klarinettenbauer arbeitete. In dem gleichen Jahr zog er auch nach Hannover, um bei dem berühmten Instrumentenmacher Meyer die Geheimnisse des Flötenbaus zu erlernen.
Nachdem Johann Adam Heckel 1877 starb, kam es zu einem Erbstreit zwischen seinem Sohn Wilhelm Heckel und dessen Schwager Fritz Baumart. Es folgte eine öffentliche Versteigerung des Firmengrundstücks, das von Wilhelm Heckel erworben werden konnte. So übernahm dieser im Alter von nur 21 Jahren die Firmenleitung und führte diese unter dem Namen Wilhelm Heckel Biebrich fort. Ab diesem Zeitpunkt begann Wilhelm Heckel erstmals mit der Nummerierung der Instrumente, die von Heckel produziert wurden.
Im Oktober 1878 heiratete Wilhelm Emma Heckel, die Tochter einer wohlhabenden Wiesbadener Hugenotten-Familie. Am 16. Juli 1879 kam ihr erster gemeinsamer Sohn, Wilhelm Hermann Heckel, zur Welt.
Im Oktober 1879 wurde Wilhelm Heckel auf Veranlassung des Wiener Hofkapellmeisters Wilhelm Jahn nach Bayreuth berufen. Dort traf er sich mit Richard Wagner, der begeistert war von dem herrlichen Klang des neuen Heckel-Fagotts. Zudem nutzte Wilhelm Heckel diese Gelegenheit, um Wagner nach einer Vielzahl von bedeutenden Veränderungen am Instrument erstmals das Kontrafagott vorzustellen.
Richard Wagner fehlte nun noch ein letztes unter den Instrumenten mit Doppelrohrblatt. Er sehnte sich nach einem Instrument, das eine Oktave tiefer als die Oboe klang und gleichzeitig über den weichen und mächtigen Klang des Alpenhorns verfügte. Daraufhin begann Wilhelm Heckel mit der Entwicklung des Heckelphons, welches jedoch erst 1904 der Öffentlichkeit präsentiert wurde.
Am 4. Oktober 1880 wurde der zweite gemeinsame Sohn, August Heckel, geboren.
1881 wurde Wilhelm Heckel zum königlich preußischen Hof-Instrumentenmacher ernannt. Er zeichnete sich maßgeblich durch seine Innovationen und Erfindungen im Bereich der Musikinstrumente aus. So entwickelte Wilhelm zahlreiche neue Flöten-, Oboen-, Englischhorn-, Klarinetten-, Fagott- und Kontrafagott-Modelle.
Die erste Tochter, Elsa Heckel, wurde im August 1890 geboren.
Am 1. April 1899 trat Wilhelm Heckel dem Infanterieregiment Vogel von Falkenstein als einjähriger Freiwilliger bei und wurde vier Jahre später zum königlich-preußischen Leutnant der Reserve ernannt.
Wilhelm Heckel pflegte stets gute Beziehungen zu den bedeutenden Musikern und Komponisten seiner Zeit. Insbesondere die enge Zusammenarbeit mit dem Komponisten Richard Strauss führte um 1900 zu der Entwicklung einiger neuer Heckel-Instrumente.
Auch im fernen Ausland wuchs immer mehr das Interesse an den Instrumenten aus Biebrich und der erste Großauftrag aus Japan ging bei Heckel ein. Bei der Bestellung handelte es sich keineswegs nur um Holzblasinstrumente. Wilhelm Heckel hatte zu diesem Zeitpunkt bereits auch mit der Produktion von Blechblasinstrumenten begonnen, die in Japan großen Anklang fanden.
Im September 1904 unternahm Wilhelm seine letzte, große Promotion-Tour. Anlass für diese Tour war die erstmalige Veröffentlichung des Heckelphons. Die Einführung dieses Instruments, dessen Entwicklung auf eine Inspiration Richard Wagners zurückging, durfte dieser leider nicht mehr miterleben.
Wilhelm Heckel verstarb am 13. Januar 1909 in seiner Heimat Biebrich.