Študoval na evanjelickom gymnáziu v Modre, kde ho učil Karol Štúr. V roku 1848 býval u svojej sestry Ludviky Márie Štefánikovej v Krajnom. Spolu s bratom Ľudovítom sa pridali k slovenským dobrovoľníkom a patrili k najvernejším pomocníkom Jozefa Miloslava Hurbana. Slovenská národná rada ho v septembri roku 1848 vyslala ako splnomocnenca na spostredkovanie jej rozkazov a získanie dobrovoľníkov pre povstanie do Krajného a okolia. V Krajnom sa pridalo 400 dobrovoľníkov a tí sa zúčastnili prvej víťaznej bitky 22. septembra 1848 v Brezovej pod Bradlom. 28. septembra 1848 utrpeli hurbanisti porážku, po ktorej museli ustúpiť na Moravu. Vilko Šulek netušil o tomto ústupe a zorganizoval pri Krajnom ozbrojený odpor občanov voči maďarským gardistom, proti ktorým sa pridali aj obyvatelia Brezovej pod Bradlom a Myjavy. Cesty do Krajného zabarikádovali pozväzovanými bránami na bránenie polí a skryli sa za ne. Nápor maďarskej armády sedliaci nevydržali. Šulek ostal u švagra v Krajnom a neodišiel na Moravu ako mu radili. Chytili ho a uväznili v Hlohovci. Maďari mu chceli odpustiť odpor proti ich gardistom, ak by zanevrel na slovenský národ, prešiel na maďarskú stranu a prisahal na maďarskú vlajku. Tento návrh Vilko Šulek odmietol a celú vinu za odboj v Krajnom vzal na seba. Preto ho 19. októbra 1848 štatariálny súd odsúdil, ako buriča a veliteľa slovenského povstania, na trest smrti obesením. Ten vykonali Maďari 20. októbra 1848. Pred smrťou chcel predniesť svoju záverečnú reč, ale prerušili ho bubny a stihol vykríknuť iba: „"Zbohom národe, pozdrav moju rodinu. Nech žijú Slováci, sláva slovanstvu!"“ Jeho smrť opísal na Holubyho žiadosť evanjelický kňaz Karol Adamiš a poslal posledný pozdrav popraveného rodine Pavla Štefánika. Podľa Adamišových slov bol Šulek pochovaný 23. októbra 1848. O 3 dní neskôr (26. októbra 1848) bol na rovnakom mieste popravený jeho kamarát Karol Holuby.