Werner Hempel war der Sohn von Oskar Paul Hempel (1887–1954) und begann nach der Schulzeit seine Bildhauerlehre in der väterlichen Werkstatt auf der Wehlener Straße in Tolkewitz. Sein Vater widmete sich der Grabmalskunst und hatte neben seiner Werkstatt eine Schmiede und eine Tischlerei. Von 1927 bis 1930 studierte Werner Hempel an der Kunsthochschule Dresden Bildhauerei und war Meisterschüler bei Karl Albiker. Ab 1930 arbeitete er als selbständiger Bildhauer in Dresden. Nach dem Zweiten Weltkrieg kehrte er 1946 aus der Kriegsgefangenschaft heim. Zunächst baute er die durch die Bombenangriffe 1945 zerstörte Werkstatt wieder auf. Bereits 1946 setzte er sich für den Wiederaufbau der in Trümmern liegenden Stadt Dresden ein und begann mit seinen Bildhauergesellen in der Zwingerbauhütte. Seine umfangreichen Kenntnisse und Erfahrungen halfen ihm bei der Sicherung und Bewahrung zerstörter oder verfallener Baudenkmäler aus der Barockzeit. So konnten viele Zeugnisse der Baudenkmale wieder im neuen Glanz entstehen. Sein Wirkungskreis umfasste nicht nur Dresden, sondern auch Görlitz, Torgau, Altenburg, Jena, Weimar und Schwerin.