Hay poca información sobre su nacimiento y sus primeros años. Según Wood fue alumno de Elway Bevin, organista de la Catedral de Bristol, pero no hay ninguna evidencia  de que haya sido corista de la catedral. Fue, sin embargo, alumno de Thomas Prince, uno de los empleados laicos, el 5 de abril de 1620, pero puesto que no hay ningún registro de admisión de Child en el Bristol Burgess Book como ciudadano, es posible que dejara la ciudad antes de completar su aprendizaje.

El 19 de abril  de 1630 Child fue elegido para la siguiente escribanía vacante en la Capilla de St George, Windsor. Poco después murió John Mundy, y puesto que Child es llamado organista en un Acta del Capítulo de 1632 es probable que tomara su lugar. En 1634 se murió el otro organista, Nathaniel Giles, y hubo acuerdo para que Child, que había estado acompañando a Giles, también lo sucediera en ese cargo, con tal de que  encontrara a un reemplazante adecuado cuando estuviera ausente. Child no reemplazó a Giles como maestro de los coristas, sin embargo, aunque enseñó a los muchachos durante unos meses en 1633 como  relleno.

Edición discográfica con "Magnificat en Mi menor" de William Child

Child fue admitido para estudiar un BMus en Oxford el 8 de julio de 1631, cuando le exigieron que compusiera ‘cantilenam quinque partium' como parte de su ejercicio. Según Tudway esta fue "Sing we merrily", aunque está en ocho partes. Puede haberlo confundido con el ejercicio para el DMus de Child, que tomó después de la Restauración, en julio de 1663.

Poco antes de 1634 Child parece haberse casado con Joan Prince, hija de su antiguo maestro de Bristol, porque en su testamento (1634) Prince nombraba a su ‘bienamado yerno William Child' ejecutor y heredero universal. Probablemente Joan ya estaba muerta, pues la parroquia de Windsor registra una anotación del matrimonio de un William Child con Ana Kewe en 1631. En los registros de St George aparecen los bautismos de dos de los hijos de Child; uno parece haber sido corista en 1639.
La única colección impresa de Child en 1639 fue publicada por James Reave, y reeditada en 1650 y 1656, bajo el título "Choise Musick to the Psalmes", por John Playford. Las obras escénicas de Child probablemente eran muy  solicitadas en ‘reuniones privadas' durante el interregno.

Durante la Guerra Civil, Child y el resto del establecimiento de Windsor fueron arrojados de la Capilla de St George. Ninguna evidencia se ha encontrado para apoyar la declaración hecha por Arnold y otros de que se retiró a una granja, aunque en mayo y octubre de 1647 el Comité para la Sindicatura de Bedfordshire pagó sueldos atrasados a ‘Wm Child, antiguo organista de Wyndsor… y a  su último hijo Quirister', de 20 libras 18 chelines. 2 peniques. (y un segundo pago por la mitad de ese monto).

Volvió a su oficio anterior luego de la Restauración, y también se convirtió en uno de los organistas de la Capilla Real. Además se le concedió el puesto de ‘Composer of Wind Musick', inicialmente por lo menos,  y cornetista en la Música del Rey.  Prestó sus servicios en las coronaciones de Charles II (1661), James II (1685) y William y Mary (1689), y puede haber escrito "The king shall rejoice" y "O Lord, grant the king a long life" para los dos primeros respectivamente. Los deberes de Child en Whitehall parecen haberse interrumpido por los de Windsor durante el primer tiempo de la Restauración, y durante algunos años (1662–5) le obligaron a que pagara a Benjamín Rogers para ayudarlo durante sus ausencias.

Parece probable  que Child permaneció activo como compositor por lo menos  hasta comienzos de los años 1680. Los últimos años de la vida de Child parecen haber sido tranquilos. Child fue enterrado ‘en Woollen' en la Capilla de St George el 26 de marzo de 1687, y su lápida sepulcral está cerca de la entrada actual al piso del órgano.

La influencia del estilo Barroco italiano en la música de iglesia inglesa se sintió sólo gradualmente durante el reinado de Charles I. Sus anthems y servicios, sin embargo, son más conservadores, pero incluso en sus primeras obras la forma de contrapunto encontrada en Gibbons y en Tomkins había dado lugar a un estilo bastante rígido en que hacen su aparición las influencias italianas apacibles, como escritura de acordes declamatorios y coloridas yuxtaposiciones armónicas. Su habilidad contrapuntística está bien ilustrada por "Sing we merrily", mientras "Turn thou us, O good Lord" lo muestra en su forma más expresiva. Estos himnos son anteriores a la Guerra Civil, así como otros ítems de música de servicio, como el famoso "Sharp Service" (en Re Mayor), que Charles I ‘much delighted to hear', el "Whole Service (en Sol Mayor), escrito para el Obispo Matthew Wren of Ely y que contiene cada párrafo cantado en la liturgia, y un "Te Deum" y "Jubilate" en latín, escrito para el  Dr John Cosin cuando era maestro de Peterhouse, Cambridge.

La mayoría de los escritores en la primera mitad del siglo XX  han encontrado la música de Child falta de fondo e imaginación. Su importancia fue como modelo para la primera generación de compositores de la Restauración, redefiniendo las formas de la música inglesa de iglesia y entregando una gran tradición, que florecería de nuevo en las obras de Blow y Purcell –alguno de los cuales transcribió su música. Entre sus mejores obras están "O bone Jesu", "O God" y “Turn thou us O good Lord", la última considerada por le Huray como ‘su composición más bella'.