Wilhelm Friedrich Thumm wurde am 19. April 1818 in Pflummern, einem schwäbischen Dorf nahe bei Riedlingen, geboren. Von 1833 bis 1835 besuchte er das Esslinger Lehrerseminar und war dann von 1835 bis 1839 Lehrergehilfe in Mess, Öschel und Sterren. Am 18.11.1839 kam Thumm nach Wilhelmsdorf und nahm Johannes Martin Stanger die Leitung der Gemeindeschule ab.
Thumm war zunächst Schullehrer und Aufsicht in der Knabenrettungsanstalt, dem späteren Hoffmannhaus. 1842 heiratete Thumm die Witwe Magdalene Brändle, die ihren fünfjährigen Sohn Samuel mit in die Ehe brachte. 1843 wurde dem Ehepaar die einzige Tochter Wilhelmine geboren. 1844 starb Frau Thumm an Typhus. Vier Jahre später heiratete Thumm Luise, die Nichte von Benedict Nimser.
Thumm war an Tuberkulose erkrankt und magerte zusehends ab. Auch eine Kur in den Alpen nützte nichts. Er stellte sich aufs Sterben ein, als Ostern 1847 Hausvater Stanger zu ihm kam. Er teilte ihm mit, dass die Brüder Thumm darum baten, das Vorsteheramt in der Brüdergemeinde zu übernehmen. Die Brüder beteten für Thumms Gesundheit und tatsächlich genas er und konnte viele Jahre Vorsteher der Brüdergemeinde sein.
1863 starb die einzige Tochter ebenfalls an Tuberkulose.
Ihr Sterben war für die Zeitgenossen sehr ergreifend. Es war für beispielsweise Johannes Ziegler Anlass nach Wilhelmsdorf zu kommen.
Thumm war sehr gebildet und belesen. 1855 gründete er das Töchterinstitut. Auch war er ein beliebter Gastredner auf Missionsfesten, Evangelisationen und Gemeinschaftstreffen. Thumm war auf der einen Seite ein überzeugter Anhänger des Pietismus, auf der anderen Seite aber erstaunlich liberal. Eine mündliche Überlieferung aus jenen Jahren besagt: Als Thumm in späteren Jahren an einer Magenerkrankung litt, soll in Wilhelmsdorf eine bekannte englische Heilerin und Beterin der Heiligungsbewegung zu Gast gewesen sein, Mrs. Baxter. Sie wollte Thumm besuchen und für ihn beten. Thumm war dies nicht geheuer und er floh vor ihr und versteckte sich, weil er nicht für sich beten lassen wollte. Schließlich fand sie ihn doch und betete für ihn. Das Magenleiden wurde daraufhin besser und Thumm wieder gesund.
Thumm schrieb etliche kleine Bücher zur Geschichte Wilhelmsdorfs (z.B. „Durch tiefe Wasser“) und pflegte zeitlebens eine weitreichende Korrespondenz. Außerdem wird von ihm erzählt, dass er einen feinen Humor gehabt habe, begeisterter Raucher war und im Zensurengeben etwas selbstgefällig agierte. Thumm ist es mit zu verdanken, dass die Siedlung Wilhelmsdorf sich nicht wieder auflöste, sondern sich weiterentwickeln konnte.
Er starb am 18. Oktober 1889 mit den Worten: „Der Heiland ist da!“ und wurde in Wilhelmsdorf begraben.