В 1864 году Виллих повёл свой отряд через Теннесси и Джорджии в Атлантской кампании под началом генерала Уильяма Текумсе Шермана. Он перенес тяжелое ранение в битве при Ресаке, вынудившее его покинуть поле. До конца войны он занимал различные административные роли, командуя постами янки в Цинциннати, Ковингтоне, штат Кентукки, и Ньюпорте, Кентукки. Он получил внеочередное повышение до генерал-майора американских добровольцев 21 октября 1865 года, после чего покинул армию, чтобы вернуться к мирной жизни.