Székely főnemesi család fia volt. Édesapját korán elveszítette, édesanyja egyedül nevelte hét gyermekét. Vilmos a kalocsai jezsuita kollégiumban volt gimnazista, teológiát az innsbrucki egyetemen tanult, és ott is doktorált. A Nagyváradi egyházmegye papjaként előbb Gyulán volt segédlelkész, majd a háború alatt egy kórházvonat katonalelkésze lett. Rövid szemináriumi szolgálat után, 1918-tól egészen püspöki kinevezéséig ismét Gyulán volt plébános. A szegények szolgálatát, segítését különösen fontosnak tartotta. Felkarolta a munkásifjúságot, és sokat tett a művelődésért is.
Püspöki székét 1941-ben, a harmadik zsidótörvény érvénybe lépése után foglalta el. Mélyen átérezte az egyház felelősségét, a Magyar Szent Kereszt Egyesület egyházi elnökeként is aktív volt. Az egyesület célja a zsidótörvény által érintett katolikusok védelme volt. Apor szükségesnek tartotta volna a püspökök közös állásfoglalását és a pápa közbelépésének kieszközlését. Anyagilag is jelentősen támogatta az egyesületet, és menedékhelyet ajánlott fel a menekült zsidóknak. Kérvényei és tiltakozásai végül némi eredményre vezettek a megkereszteltek kivételezése ügyében: kivették őket a Zsidó Tanács hatásköréből, és létrehozták számukra a Keresztény Zsidó Tanácsot.
A mentés egyik formája a zsidók megkeresztelése volt. A püspöki kar hat hónapos oktatást írt elő a felnőttkeresztség előtt, ezt az időt Apor lerövidítette. A rendkívüli körülményekre való tekintettel a hittani kurzus elvégzése után ötven-száz személyenként adott felmentést és keresztelési engedélyt a munkaszolgálatosoknak.
Kérvényét, hogy a győri barakkokban összezsúfolt zsidók közül a megkeresztelteket lelkigondozásban részesíthesse, a helyi parancsnokság hatszor utasította vissza. Mivel a zsidók elszállítása küszöbön állt, személyesen ment el a német parancsnokságra, de ott is elutasították. 1944 áprilisában háromszor is levelet írt Esztergomba, hangsúlyozva a közös tiltakozás szükségességét. Utolsó levelének fő érve az volt, hogy már a zsidó származású klerikusok, papok és szerzetesek is veszélybe kerültek. Az esztergomi érsek azonban a titkos és bizalmas tárgyalásokra helyezte a hangsúlyt.
Apor a hozzá fordulók egy részét bújtatta, a többieket továbbküldte Angelo Rotta nunciushoz vagy Apor Gizellához, aki a Magyar Vöröskereszt vezetője volt. A nuncius 1944-ben ezrével írta alá az oltalomleveleket, melyek a Vatikán hivatalos, diplomáciai védelmét biztosították.
Amikor 1945 nagypéntekén részeg orosz katonák a győri Püspökvár pincéjében tartózkodó asszonyok és lányok közül százat el akartak vinni, Apor Vilmos ellenállt. Az egyik katona előbb a mennyezetbe lőtt, majd a püspököt sebesítette meg a fején, a kezén és a gyomrán. A katonák elmenekültek, és egyiküket sem vonták felelősségre. Apor Vilmost kórházba szállították az ostromlott városon keresztül, és egy petróleumlámpa fényénél műtötték meg. Halála közeledtét érezve papjaiért, híveiért, a szerencsétlen sorsú hazáért és azokért is imádkozott, akik meglőtték.
Évtizedekig a kármelita templom kriptájában nyugodott, és csak 1986. május 23-án lehetett végső nyughelyére temetni. Ezért lett ez az emléknapja.