Se graduó de la escuela secundaria en 1993 Tallinna Liivalaia Gümnaasium. Tomiste se inscribió como estudiante de la Universidad Tecnológica de Tallin el mismo año. El título de arquitecto se adquirió en la Academia de Artes de Estonia de 1994 a 2000.
Trabajó como editor del diario Post de 1993 a 1997. Tomiste también formó parte del grupo de pop/rap Must Q durante dos años desde 1995. Desde 2000 hasta 2002 ejerció como arquitecto independiente. Desde 2002 es socio del estudio de arquitectura KOSMOS. En 2012, el nombre de la oficina se cambió a Studio Tallinn.
Es mejor conocido por su amplia gama de obras completas e intervenciones polémicas/publicadas sobre el tema de la urbanidad y la vida en la ciudad. Las obras completadas incluyen: la Plaza Central de la Ciudad de Rakvere; edificios de apartamentos en Laagri; una manzana de uso mixto en el barrio de Rotermanni en la ciudad de Tallin y el edificio de apartamentos con locales comerciales en la parte del casco antiguo de la ciudad de Tallin. Las propuestas especulativas más conocidas son la visión de la Plaza Viru en Tallin, como una zona peatonal libre de tráfico de automóviles (2004) y visiones alternativas para la torre de la iglesia del Espíritu Santo en Tallin, que fue destruida por un incendio (2002). ). Los espacios y estructuras construidos y previstos creados con Ott Kadarik y Mihkel Tüür (oficina de arquitectura KOSMOS) se distinguen por el uso lúdico de los materiales, su dramático lenguaje espacial y la disposición hipermoderna de los volúmenes. Junto a los edificios construidos y propuestas urbanas filantrópicas ha participado con éxito en múltiples concursos locales e internacionales. Recibió el Premio de Estudios Urbanos del Fondo Cultural de Estonia en 2003 y, como parte del estudio de arquitectura KOSMOS, ganó el Premio Nacional de Avance Cultural de la República de Estonia por la manzana en el Barrio Rotermanni en 2008.
Villem Tomiste es miembro de la Unión de Arquitectos de Estonia desde 2001 y miembro del Presidente de la Unión de Arquitectos de Estonia desde 2002. Desde 2010, Villem Tomiste es Vicepresidente de la Unión de Arquitectos de Estonia. También formó parte del Consejo Arquitectónico del Centro de la Ciudad de Tallin de 2005 a 2006. En 2011 organizó la primera Bienal de Arquitectura de Tallin con el Centro de Arquitectura de Estonia.