Comenzó su carrera con un papel menor en la película de 1939 San Francisco, dirigida por W. S. Van Dyke y con la actuación de Clark Gable.
Wilke es recordado por el clásico High Noon, en el que interpreta al forajido Jim Pierce.
Wilke participó en decenas de películas y series de televisión.
Algunas son 20,000 Leagues Under the Sea (1954), Wichita (1955), Night Passage (1957) y The Hallelujah Trail (1965) en cine, Gunsmoke, Cimarron Strip, El Zorro, como el capitán Mendoza, Tarzán, The Wild Wild West, Daniel Boone, Bonanza, Kung Fu y muchas más series para la televisión.
Fue uno de los actores de reparto más habituales del western para el cine y la televisión de Hollywood.