Er wirkte von 1852 an im Zentral-Diakonissenhaus "Bethanien" in Berlin und war seit 1862 Leiter der dortigen Chirurgischen Station. Das Krankenhaus erlangte durch ihn in kürzester Zeit einen bedeutenden Ruf. In den Kriegen 1866 und 1870/71 war Wilms konsultierender Generalarzt. Er bildete eine große Anzahl von Chirurgen heran. Wilms befaßte sich besonders mit der Chirurgie der Harnorgane. Besondere Verdienste erwarb er sich aber durch die Einführung des Luftröhrenschnittes bei Diphtherie. Er ist auf dem Kirchhof II der Evangelischen Jerusalems- und Neuen Kirchengemeinde in der Baruther Straße bestattet.