Vilhelm ble født i Burgund i dagens Frankrike på midten av 700-tallet, omtrentlig i 755, da Pipin den yngre var frankernes konge fra 751 til 768. Vilhelm var sønn av Theoderik IV (ca 720-ca 782), greve av Autun i Burgund mellom 742 og 750. Han kom fra en gammel merovingisk familie og var kanskje en etterkommer av Bertrada av Prüm. Vilhelms mor var Theoderiks hustru Aldana (Alda, Auda, Audana), som på en eller måte skal ha vært i slekt med det karolingiske kongehuset, tradisjonelt hevdes det at hun var datter av Karl Martell, hvilket gjør henne til søster av Pipin den yngre, og da var Vilhelm fetter av Karl den store. Denne slektsforbindelse er imidlertid omstridt.