Вили Цанков е роден на 24 юни 1924 г. Завършва военно училище, след което следва в Икономически институт. През 1952 г. завършва театрална режисура в Държавното висше театрално училище "Кръстьо Сарафов", а после специализира в МХАТ до 1955 г. Баща му - Христо Цанков-Дерижан, е бил директор на Народния театър, съратник на Стамболийски, писател и преводач на стихове от японски. Майка му е била уважавана учителка. Вили Цанков е осъществил повече от 130 театрални постановки 15 филма, 2 опери, оперети и тв екранизации (режисьор и сценарист) в България и чужбина. След завършването си е разпределен в театъра в Шумен (Коларовград). През 1956 г. в Бургаския театър се събират група млади дръзки интелектуалци, сред които Вили Цанков са и Юлия Огнянова, Методи Андонов, Леон Даниел, Петър Слабаков, Доси Досев, Иван Теофилов. В основата на тяхната творческа лаборатория е театърът на "дълбоко автентично преживяване" и категорично отричане на повсеместно разпространената тогава "игра" на сцената.
Режисьорската му дейност е свързана предимно с афинитет към класическите български и чужди текстове и той е известен в театралната гилдия с уважението и верността към авторовите слова. Поради смелостта да експериментира е уволняван няколко пъти и по идеологически причини му е било забранявано да работи в театъра. Но неговите постановки са останали и досега като пример сред театралите за новаторски и естетски търсения. Работил е в театрите в Шумен, Варна, Бургас, Младежкия театър, Театъра на Българската армия. След като се отрича от институционалния театър основава единствения по рода си "Домашен театър" в България.
Като кино и театрален творец е награждаван многократно с най-високите национални и международни отличия: "Лъвът на Сан Марко" от фестивала във Венеция, " Златната ракла" за Телевизионен филм, наградата на академия "Аскеер", ИКАР на Съюза на артистите в България.
От 15 години се изявява предимно на писателското поприще. Автор е на романите "Вавилонски кули", "Еднооките", "Сбърканият", "Горящият ангел", "Вилиси - повест за крадлата и девственицата" и "Седемте небеса", както и на пиесите "Одисей", "Плач Еремиев", "Ако имаш хиляда хитона", филмовия сценарий "Буна" и телевизионният - "Кучешка огърлица".