Das genaue Geburtsdatum von Willem Claesz. Heda ist nicht überliefert. Ein 1678 datiertes Portrait von Jan de Bray gibt sein Alter mit 48 Jahren an, so dass auf 1593/94 als Zeitpunkt seiner Geburt geschlossen werden kann. 1631 wurde Heda Mitglied der St. Lukasgilde in Haarlem, an deren Reorganisation er beteiligt war. 1637,1643 und 1651 übernahm er das Amt des „hoofdmans“, 1641 und 1662 war er Dekan der Gilde. 1680 starb der Maler in Haarlem. Neben seinem Sohn Gerret Willemsz. Heda, dessen in kristallinen Formen wiedergegebene Stilleben dem Vorbild des Vaters folgen, sind Maerten Boelema de Stomme, Arnold Beresteyn und Hendrick Heerschop als Schüler überliefert.
Obgleich einige Figurenstudien von ihm überliefert sind, malte Heda vorwiegend Stilleben. Gemeinsam mit Pieter Claesz. zählt Willem Claesz. Heda zu den Hauptvertretern der monochromen „banketjes", den Mahlzeitenstilleben, die in ihrem reduzierten Kolorit der ab den 1620er Jahren in Holland beliebten tonalen Malerei entsprechen.