Thor Vilhjálmsson nació en 1925 en Edimburgo, Escocia, hijo de padres islandeses. A los cinco años la familia se trasladó a Islandia. Ha vivido varios años en París y ha pasado temporadas en Italia.
Es considerado el mayor innovador de la moderna literatura islandesa. Ha escrito unos 30 libros y ha expuesto varias veces sus pinturas.
También ha traducido al islandés a numerosos escritores como André Malraux o Umberto Eco.
En 1989 fue nombrado en Francia Caballero de las Artes y las Letras y en 1992 fue condecorado con el Premio de la Academia Sueca (conocido como el «pequeño premio Nobel»).