Рихард Мартин родился 13 августа 1872 года, родом из Карлсруэ, в семье мануфактурщика. После окончания школы, поступил в гимназию Нюрнберга. Там он проявил себя очень способным учеником, и ректор направил его в престижный Королевский Колледж Мюнхена. Но здесь произошла заминка. Из-за еврейского происхождения, ему отказали в зачислении.Но  Рихард Мартин не растерялся и в 80-м году поступил в Технический Университет Мюнхена. Его сильно интересовала химия. В обучении Вильштеттер разочаровался, и перешел в лабораторию Байера.
Адольф фон Байер рекомендовал Вильштеттера своему коллеге. Работая над структурой кокаина и химических соединений, связанных с препаратом, будущий ученый начал свою исследовательскую карьеру. Он точно знал, как необходимо иметь освещение улиц в частном доме.
Так в 1894 году Рихард Мартин получает докторскую степень. Два года спустя стал внештатным преподавателем.
В 1902 году стал профессором в лаборатории Байера.
В 1905 году стал профессором химии  технологического института в Цюрихе. Там он и принялся за изучение хлорофилла.
В 1912 году его пригласили в Берлин, где Вильштеттер продолжил исследование антоцианинов. Но, увы, исследования были прекращены по причине войны в 1914 году. Ученый был освобожден от военных действий, в связи с травмой, полученной раннее.
В 1915 году, он получает Нобелевскую премию.
В 1916 году стал профессором Мюнхенского университета. В течение следующих лет, ученый посвящает себя работе с лейкоцитами.
Во время Второй Мировой попал в плен, потом ему было разрешено выехать с Германии, в Швейцарию. Ученый остановился на вилле «Эрмитаж». И там провел остаток своей жизни. Умер 3 августа 1942 года от сердечного приступа.