Nato a Putte (Belgio) il 28 aprile 1945, Willy Vekemans è stato professionista dal 1967 al 1972 con 14 vittorie. Passista veloce, da dilettante fu un razziatore di traguardi, soprattutto dopo il passaggio al professionismo di Merckx, Godefroot e Willy Planckaert. All'esordio da professionista, il 4 marzo 1967, Vekemans si impose con una grande volata nell'Het Volk, battendo un gruppetto di fuggitivi tra i quali anche l'esperto Ward Sels. Dopo questa vittoria Willy non combinò granché per tutta la stagione. Nel 1968 ottenne qualche buon successo (G.P. Kanton Gippingen e Pamel-Roosdaal), ma fu una stagione di alti e bassi. Nel 1969, invece, Vekemans esplose imponendosi nella Gand-Wevelgem con uno splendido assolo a poco più di 4 chilometri dalla linea d'arrivo. Si confermò ad ottimi livelli piazzandosi terzo nella Paris-Roubaix e quinto nell'Amstel Gold Race. Nel 1970, l'inizio fu altrettanto buono con una vittoria di tappa alla Tirreno-Adriatico e, per poco, non doppiò la Gand-Wevelgem, nella quale arrivò secondo, anticipato nel finale da Eddy Merckx. Prese parte al Giro d'Italia, ma non lo concluse. Nel 1971 non ottenne risultati di rilievo e nella stagione successiva staccò la licenza per un paio di mesi, ma a giugno annunciò il ritiro, concludendo una carriera ad alto livello anche se brevissima.