Willi Tannheimer wurde im Allgäu als Sohn eines Holzbildhauers geboren, bei dem er auch seine erste Ausbildung genoß. Von 1966 bis 1968 besuchte er die Kunstgewerbeschule in München und legte schließlich die Meisterprüfung als Bildhauer ab. Im Anschluß erfolgten verschiedene Studienaufenthalte an internationalen Sommerakademien.

Seit 1968 ist Willi Tannheimer freischaffender Bildhauer. In seinem Atelier in seinem Geburtsort Hinterstein-Bruck entstehen seither Skulpturen und Plastiken in durchaus traditioneller Themenstellung; Tannheimers Werk kreist um die Motive Mensch und Tier, ein wesentlicher Anteil ist überdies sakraler Kunst gewidmet. Es ist bereits in etlichen Einzel- und Gruppenausstellungen gewürdigt worden. Tannheimers sakrale Werke findet man u.a. in Kirchen in Bruck, Karben, Burgberg, Wattenscheid und selbst im fernen Venezuela.