Richmond, Virginia'da doğan Paul, profesyonel sahneye ilk çıkışını dokuz yaşında Gian Carlo Menotti'nin Amahl and the Night Visitors operasında başrol oynayarak yaptı. Londra'da ve daha sonra Florida Eyalet Üniversitesi'nde Shakespeare ve oyunculuk eğitimi aldı ve 1993 yılında Güzel Sanatlar Fakültesi'nden üstün akademik başarıyla mezun olduğu Güney Florida Üniversitesi'nde oyunculuk eğitimi aldı. İki sezon boyunca ünlü bölgesel Equity (AEA) tiyatro grubu American Stage ile Much Ado About Nothing ve The Merry Wives of Windsor oyunlarının Shakespeare in the Park performanslarında rol aldı. İlk uzun metrajlı filmini Armand Assante ve Roy Scheider ile birlikte oynadığı Citizen Verdict (2003) filminde yaptı. Yönetmen Mike Nichols, Angels in America (2003) filminin setinde kardeşi Patrick Wilson'ı ziyaret ederken, Paul'ün kardeşiyle birlikte görünmesinin "eğlenceli" olacağını düşündü. Paul, Mike Nichols ile çalışma konusunda şunları söyledi:" Onunla bir hafta içinde oyunculuk, yönetmenlik ve film yapımcılığında bir ustalık sınıfıydı." Paul, Lonesome Pine Pictures'ın başkanı ve CEO'sudur ve geliştirilmekte olan birkaç projesi vardır. Ayrıca 2000 yılında kurduğu Wilson Media adlı medya ve pazarlama şirketini yönetmektedir. Kardeşleriyle birlikte kurdukları The Wilson Van adlı grupta ortanca kardeş Mark Wilson gitarda, en küçük kardeş Patrick Wilson ise davulda yer alırken, Paul grubun solistidir. The Wilson Van sadece hayır işleri için sahne alıyor ve kardeşler sadece 10 konserde Florida merkezli hayır kurumları için 250.000 dolardan fazla bağış topladı. Paul aynı zamanda 20 yıldır Florida orkestralarında Frank Sinatra hitlerini ve büyük grup standartlarını seslendiren bir vokalist. 2015'te Adriana Trigiani'nin Big Stone Gap (2014) adlı sinema filminde Ashley Judd ve Whoopi Goldberg ile birlikte rol alan kardeşi Patrick Wilson ile Jenna Elfman'ın karşısında yer aldı. Film, Trigiani'nin NY Times'ın en çok satan romanının beyaz perde uyarlamasıydı. Big Stone Gap (2014), Paul ve Patrick'in babaları John Wilson'ın doğup büyüdüğü Big Stone Gap, Virginia'da çekildi. Patrick ve Paul Wilson, Wilson Road'daki prodüksiyon sırasında babalarının çocukluk evinde kaldılar. Paul, 2021'de James Wan'ın Conjuring serisinin üçüncü filmi Korku Seansı 3: Katil Şeytan'da (2021) kardeşi Patrick'in karşısında kuşatılmış baba Carl Glatzel rolüyle yeniden ekrana geldi ve Showtime'ın The First Lady (2022) dizisinde Başkan Richard M. Nixon'ı canlandıracak.