Wilhelm Steffens ble uteksaminert fra Krigsskolen i 1901. Etter å ha fullført Den militære fire år senere, gikk han inn i Generalstaben og var der aspirant og adjoint, fra 1911 som kaptein, før avlagt generalstabseksamen i 1915. I årene 1914-1917 var han militærattaché i Stockholm og deretter militærattaché i Petrograd frem til 1918. Dette ble etterfulgt av tre år som stabssjef i 2. divisjon. Deretter fikk han studieopphold i Frankrike og Italia, før han i årene 1925-1927 på ny var militærattaché, denne gangen i Paris. Steffens vendte tilbake til Generalstaben og ble major i 1929. Oberst og sjef for Møre infanteriregiment nr. 11 ble han i 1931. Denne stillingen hadde han ved utnevnelsen til sjef for 4. divisjon.
Som divisjonssjef under felttoget i 1940 hadde Steffens også tittelen Øverstkommanderende på Vestlandet. Etter felttoget fikk Steffens nye oppgaver for norske myndigheter gjennom hele andre verdenskrig, blant annet i London og Canada, og som militærattaché i Moskva. Steffens var rådgiver for den norske delegasjonen som deltok i opprettelsen av FN, og ledet etter krigen den norske militærmisjonen i Berlin, i det okkuperte Tyskland. Etter å ha gått av for aldersgrensen var han medlem av den militære undersøkelseskommisjon av 1946. Han ble 3. desember 1946 tildelt St. Olavsmedaljen med ekegren for "fortjenestfull utførelse av offisielt verv i Tyskland etter krigen" og fikk ny tildeling i 1952 for "som øverstkommanderende under operasjonene på Vestlandet i 1940 å ha vist initiativ og kampvilje og ledet mobiliseringen av forsvaret med fasthet, klarhet og myndighet."
norsk