В первый раз, Виллем Витсен женился в 1893 году на Элизабет ван Влотен ("Elizabeth (Betsy) van Vloten"), сестры выдающегося ученого Йоханеса ван Влотена ("Johannes van Vloten"). Вместе они поселились в нидерландском городке Эде (Гелдерланд) в 1893 г., где и родились их три сына: "Willem (Pam)" (1894), "Erik" (1896), "Odo" (1898). В силу неизвестных причин их брак распался и Витсен, после развода, возвратился в Амстердам в 1901 году. Через год он женился на Августе Марии Схорр ("Augusta Maria Schorr" (1875—1943)), дочери владельца пивоваренного завода. Со своей второй женой, Виллем Витсен, провел все время в длительных поездках. Весной 1914 года они посетили Италию, Германию, Швейцарию, а через год — Сан-Франциско, США, по случаю Панамо-Тихоокеанской международной выставки, где Виллем представлял голландский художественный отдел. После этого супруги путешествовали по территории Канады. В период 1920—1921 гг. ими была осуществлена поездка в Голландскую Ост-Индию, где Витсену поручили почетное задание — изобразить генерал-губернатора.