Willian começou sua carreira no Guarani, onde foi revelado em 2004. No entanto, foi só em 2010, quando já tinha 25 anos, que conseguiu destaque. Jogando pelo Figueirense, o atacante fez uma excelente Série B do Campeonato Brasileiro, foi artilheiro do time e despertou o interesse da diretoria corintiana.

Chegou no Parque São Jorge em 2011 com muita desconfiança da torcida, mas acabou sendo um dos destaques do time. Rapidamente mostrou um bom futebol, e teve participações importantes nos títulos do Pentacampeonato Brasileiro e da Copa Libertadores. Com o término do torneio continental, em 2012, foi negociado com o futebol ucraniano por 10 milhões de reais.

Após uma temporada no Metalist, retornou ao futebol brasileiro por empréstimo para defender o Cruzeiro. Em Minas Gerais o atacante caiu nas graças da torcida, ajudou na conquista do Bicampeonato Brasileiro e recebeu o apelido de “Bigode Grosso”. Seu passe foi comprado pelo clube e ele atuou pelo time mineiro. Hoje, defende a camisa do arquirrival corinthiano, o Palmeiras.