Paul Wilson debutó profesionalmente en los escenarios teatrales a los nueve años como protagonista de la opereta de Gian Carlo Menotti "Amahly and the Night Visitors". Estudió el teatro de Shakespeare e interpretación en Londres y más tarde en la Universidad Estatal de Florida y en la Universidad del Sur de Florida, donde se graduó con honores en la Facultad de Bellas Artes en 1993. Pasó dos temporadas actuando con el famoso grupo de teatro regional Equity (AEA), American Stage en sus actuaciones de Shakespeare in the Park de "Mucho ruido y pocas nueces" y "Las alegres comadres de Windsor".

Hizo su primera aparición en un largometraje en "Justicia en directo (Citizen Verdict)" (2003) con Armand Assante y Roy Scheider. Cuando estaba en el set de "Angels in America" visitando a su hermano, Patrick Wilson, que ha sido su inspiración para convertirse en actor, vio actuar a su hermano mayor, Paul. Al director Mike Nichols le pareció que a Paul Wilson le "divertiría" aparecer con su hermano Patrick. Después de esa experiencia trabajando con el legendario director, el mayor de los hermanos Wilson se tomó un descanso de una década para dirigir su propia compañía de publicidad y relaciones públicas, pero cuando la guionista, productora y directora Adriana Trigiani escribió un papel para él en la película "Soltera a los 40", Wilson retomó la interpretación y coprotagonizó con su hermano, Patrick, Ashley Judd y Whoopi Goldberg la comedia romántica de 2014 que se rodó en su totalidad en Big Stone Gap, Virginia, donde nació y creció el padre de los hermanos.

Desde entonces, Wilson no ha dejado de actuar y producir tanto en cine como en televisión, con papeles en la próxima serie de Showtime "The First Lady" (interpretando al presidente Richard M. Nixon) y en "Black Veil", la próxima serie de Dan Myrick, el director de "El proyecto de la bruja de Blair". Wilson también tiene varios proyectos en desarrollo con Lonesome Pine Pictures, la productora de la familia Wilson.