Willi Heeks commence à courir en Formule 2 sur une AFM à moteur BMW, avec laquelle il remporte deux courses : la Maipokalrennen sur le circuit d'Hockenheim en 1950, puis la Dessauer Auto und Motorradrennen à Dessau l'année suivante.

En 1952, il termine deux fois deuxième dans championnat de F2 est-allemand. Toujours avec une AFM-BMW, il participe au Grand Prix d'Allemagne de Formule 1 la même année. Il signe la neuvième place en qualification, mais est contraint à l'abandon un peu avant la mi-course à la suite d'un problème moteur.

L'année suivante, insatisfait des performances des AFM, il choisit de conduire une Veritas Meteor lors du Grand Prix d'Allemagne, mais les résultats sont moins bons. Qualifié en 18e position, il abandonne à cause d'un problème de transmission.

En 1956, on le retrouve une dernière fois en compétition, avec Erwin Bauer, lors des 1 000 km du Nürburgring, sur une Mercedes 220 S, mais il ne verra pas l'arrivée à cause d'une fuite d'essence.