Wilhelm Werner von Zimmern wurde am 6. Januar 1485 im schwäbischen Meßkirch als jüngster von vier Söhnen des Freiherrn Johann Werner von Zimmern (um 1450-1496) geboren. Da sein Vater zu den in Ungnade gefallenen Räten des Herzogs Sigismund von Tirol gehörte, wurde der Vierjährige in Ortenstein (Graubünden) beim Grafen Jörg von Werdenberg-Sargans in Sicherheit gebracht. Historisch belegt für die Folgezeit sind die Rückkehr zur Mutter nach Rottweil (1496), ein Erziehungsaufenthalt am Hof Herzog Ulrichs von Württemberg und die Immatrikulation an der Universität in Tübingen (1499). Im Herbst 1504 wechselte Wilhelm Werner an die Universität Freiburg im Breisgau, um Philosophie, Geschichte und Rechte zu studieren; 1506/07 bekleidete er dort eines der Rektorenämter. 1509 verzichtete er zugunsten seiner Brüder – gegen ein jährliches Leibgeding – auf das 1503 mit der Rückeroberung von Meßkirch teilweise wiedergewonnene väterliche Erbe. Nach dem Scheitern einer klerikalen Karriere – sowohl in Konstanz wie in Straßburg wurde ihm die Zulassung zum Domkapitel verweigert – schlug er die Juristenlaufbahn ein: 1510 wurde er Hofrichter am kaiserlichen Hofgericht in Rottweiler, 1529 Beisitzer am Reichskammergericht in Speyer. Eine erste Ehe mit dem Buchauer Stiftsfräulein Katharina von Lupfen, 1521 geschlossen, dauerte nur vier Monate: Die schwangere junge Ehefrau starb an den Folgen eines Sturzes vom Pferd. Eine zweite Ehe mit Amalie von Leuchtenberg, 1524 eingegangen, blieb anscheinend glücklos, die Ehefrau starb 1538 – im gleichen Jahr, in dem Kaiser Karl V. das Geschlecht der Zimmern in den Grafenstand erhob.
Wilhelm Werners Leben oszillierte zwischen aktiver Berufstätigkeit und kontemplativer Abgeschiedenheit. Schon 1518 zog er sich vor der Pest auf das Schloss Herrenzimmern zurück, dessen Ausbau ihn ein Leben lang beschäftigte; 1542 gab er seine Position als Beisitzer am Kammergericht auf, weil kein gedeihliches Arbeiten mehr möglich war und er sich so ganz der Frömmigkeit und der Vergangenheitsforschung widmen konnte. Doch wurde er im Umfeld des Schmalkaldischen Krieges (1546/47) erneut in die Politik hineingezogen: als Vertrauter des Kaisers in Augsburg und Schiedsmann zwischen Hessen und Nassau. 1548 erfolgte die offizielle Ernennung zum Kammerrichter, 1554 (nach Zunahme der Missstände) der definitive Rückzug. Die letzten zwanzig Jahre bis zum Tod am Dreikönigstag 1575 (seinem 90. Geburtstag) verbrachte Wilhelm Werner auf seiner Burg, fern von den Turbulenzen der Welt und den Wechselhaftigkeiten der Zeit, in Kontakt mit Gelehrten und vor allem mit dem Neffen Froben Christoph, den er bei der Arbeit an der Chronik förderte – sie sollte nicht zuletzt der historischen Legitimierung des in den Grafenstand erhobenen Geschlechts dienen. Dieses Geschlecht allerdings stirbt mit dem Tod von Froben Christophs Sohn Wilhelm im Jahr 1594 im Mannesstamm aus. Herrenzimmern wird von den Erben an Rottweil verkauft. Meßkirch übernehmen für 400.000 Gulden die Söhne des mit Apollonia von Zimmern verheirateten Georg II. von Helfenstein. Vom Geschlecht der Helfensteiner, das ebenfalls bald im Mannesstamm ausstirbt, gelangt der Besitz an die Grafen von Fürstenberg.
Die Freiherrn von Zimmern waren Büchersammler, und Wilhelm Werner hat die schon im 15. Jahrhundert beträchtlichen Sammlungen sein Leben hindurch vermehrt. Seit seiner Tübinger Studienzeit füllte er unermüdlich voluminöse Codices mit Abschriften und Notizen. Einen Schwerpunkt neben der geistlichen Erbauung, die im hier wiedergegebenen Vergänglichkeitsbuch ihre Entfaltung findet, bildet die historische Forschung, die erstmals in den frühen dreißiger Jahren des 16. Jahrhunderts deutlich fassbar wird. Es entstehen umfängliche Nachfahren- und Stammtafeln verschiedener schwäbischer Geschlechter: der Grafen von Öttingen-Münsterberg, der Rechberger, der Heiligenberger und auch der Zimmern selbst. In einer 1538 abgeschlossenen Bearbeitung von Gallus Öhems Reichenauer Chronik korrigierte und ergänzte Wilhelm Werner seine Vorlage und zeichnete auch deren Illustrationen nach. Über mehr als ein Jahrzehnt erstreckte sich die Arbeit an einer Chronik des Erzbistums Mainz und seiner zwölf Suffraganbistümer, fünf stattliche Teilbände, 1550 von Wilhelm Werner selbst ins Reine geschrieben. Daneben gibt es Bände mit sukzessive gewachsenen historischen Kollektaneen. Ein um 1540 angelegter Band (Stuttgart, WLB, Cod. Donaueschingen 704) enthält die mit 84 kolorierten Federzeichnungen geschmückten Biografien der Könige von Ungarn, eine historia genealogica der Visconti in Mailand und eine Geschichte der Dogen in Venedig. Darüber hinaus kombinierte Wilhelm Werner hier aus den Annales Hirsaugiensis des Johannes Trithemius verstreute, aber thematisch verwandte Passagen zu einem häresiegeschichtlichen Kompendium, stellte die aus einer alten Reichenauer Handschrift kopierte Visio Wettini in den Zusammenhang anderer Visionstexte und hängte an eine Abschrift der Colmarer Chronik eine Sammlung von ebenfalls um 1300 in Colmar entstandenen Wundergeschichten. Die meisten dieser historiae memorabiles von Dämonen, Geistern und Wiedergängern, einige sogar mit Melodien versehen, schrieb er sich in einem erst kürzlich bekannt gewordenen Sammelband (Sigmaringen, Fürstlich Hohenzollerische Hofbibl., Hs. 64) ein zweites Mal ab. Ein von Wilhelm Werner in Auftrag gegebenes aus Relief und Gemälde kombiniertes Kunstwerk (Nürnberg, Germanisches Nationalmuseum) zeigt ebenfalls das Interesse an Geistergeschichten. Neben Wappen und historischen Persönlichkeiten sind hier Szenen aus der Stiftung des Klosters ›Frauenzimmern‹ dargestellt, einer Stiftung, die im Familienkreis auf eine Begegnung Albrechts von Zimmern mit dem Geist seines verstorbenen Onkels Friedrich (12. Jh.) zurückgeführt wurde. Die Portraits Wilhelm Werners und Amalies sind überdies als Anamorphosen dargestellt: Erst von seitlichen Sehpunkten aus unverzerrt wahrnehmbar, bilden sie frühe Beispiele eines im Manierismus schnell beliebt werdenden optischen und erkenntnistheoretischen Spiels.
Wilhelm Werner sammelte Handschriften und Drucke sowie Objekte aller Art: Münzen (allein mehrere tausend antike befanden sich in seiner Kollektion), Reliquien, Antiquitäten und Kuriositäten. König Ferdinand I. besichtigte 1542 die abenteuerlichen antiquitates in Speyer und machte den Grafen 1553 zum Erben der in Straßburg untergebrachten Maximilianischen Wunderkammer. So wurde Wilhelm Werner schon zu Lebzeiten zur Legende. Sebastian Münster erwähnt ihn 1545 im Vorwort seiner monumentalen Cosmographei unter den Wissenschaftlern, die Beiträge lieferten. Der Basler Humanist Johann Herold lässt sich 1563 im benachbarten Oberndorf nieder, um mit ihm ein gewaltiges historiarum omnium gentium opus in Angriff zu nehmen und spricht begeistert von Wilhelm Werner und seinem Neffen als den comites antiquarii . Heinrich Pantaleon nimmt ihn zur gleichen Zeit mit einer fabulösen Vita in seine Prosopographia ( Teutscher Nation Helden ) auf. Conrad Gesner rühmt ihn als »unvergleichlichen Erforscher aller Altertümer« und verzeichnet zwei sonst unbekannte Gehörne aus Wilhelm Werners Kollektion der antiquiten und abentheür in seinem Thierbuoch . Die Kollektion wurde allerdings noch im Jahr von Wilhelm Werners Tod auseinander gerissen. Der Großneffe Wilhelm sah sich gezwungen, die wertvollsten Handschriften und Drucke, die antiken Münzen und zahlreiche Raritäten der Wunderkammer Erzherzog Ferdinand für dessen Ambraser Sammlung zu schenken. Auch die Bände der Bistumschronik, deren gemeinsame Aufbewahrung Wilhelm Werner im Vorwort verfügt hatte, wurden getrennt. Das Herz des Grafen, wunschgemäß zunächst separat im Tritt des Altars in der Kapelle bestattet (der Priester sollte beim Zelebrieren der Messe stets auf seinem Herzen stehen), wurde schließlich, in ein Metallkästchen mit Inschrift eingeschlossen, der Kapuzinerkirche zu Rottweil anvertraut.