Su llegada fue tarde a las Mayores debido a una larga estadía prestando servicio militar. El especialista en lanzar la bola de nudillos (knuckleball) debutó a los 29 años y lanzó por 21 temporadas defendiendo el uniforme de 9 franquicias (1952-72), siendo el jugador de mayor edad en cada una de sus últimas 7 campañas.

 En 1952/ Abril 23 entró en el tercer capitulo de apenas su tercer juego en relevo por New York Giants (en Abril 18-19 no tuvo turnos al bate). Después de un jonrón de su compañero Wes Westrum en el cuarto episodio, el equipo Boston Braves trajó a lanzar a Dick Hoover a quien Wilhelm recibió con otro cuadrangular para completar un racimo de 4 anotaciones en el inning y contribuir a su primera victoria en las Grandes Ligas.

 Wilhem en su carrera consiguió 124 de sus 143 triunfos como pitcher relevista, participó en 1.070 partidos (MLB Rank # 6), salvo 228 juegos (MLB Rank # 39) y registro una ERA de 2.52 (MLB Rank # 46). Fue el primer lanzador en aparecer en mil encuentros y lograr 200 salvados. Tuvo 6 temporadas con una efectividad menor de 2.00 (5 consecutivas 1964-68), todas después de los 39 años de edad.

 En el periodo 1958-63 fue un eventual pitcher abridor, iniciando 52 de los 270 partidos en los cuales intervino. En su novena apertura tiró un no-hitter con Baltimore Orioles (1958/ Septiembre 20 vs New York Yankees 1x0).

 Seleccionado 8 veces al Juego de Estrellas y campeón en Serie Mundial (1954).

 77 pitchers son miembros del Salón de la Fama (Wilhelm fue el primer pitcher relevista en ser elegido).

 38 es la marca de jonrones conectados por un lanzador en su carrera.