Ernst Willi wurde am 27. Februar 1900 in Zürich geboren. In dieser Stadt besuchte er auch die obligatorischen Schulen und liess sich anschliessend zum Fotografen ausbilden. Aus finanziellen Gründen war es ihm nicht möglich, seinen Traum zu verwirklichen und eine Ausbildung an der Kunstgewerbeschule zu absolvieren. Sein Lehrmeister Ernst Linck, ein berühmter Fotograf, vermochte jedoch den künstlerisch begabten Ernst Willi zu motivieren und zu prägen.

1926 zog Ernst Willi nach Biel. Er eröffnete am Zentralplatz ein Fotoatelier, das er zwölf Jahre später an die Bahnhofstrasse verlegte. Nebst der beruflichen Arbeit in seinem Geschäft beteiligte sich Willi an internationalen Fotoausstellungen. Ausserdem filmte er in seiner Freizeit und wurde an internationalen Amateurfilm-Wettbewerben zweimal mit Preisen ausgezeichnet.

1934 begann Ernst Willi mit der Bildhauerei und modellierte seine erste Büste: ein Porträt seiner Gattin Claire Kirschbaum, die er im selben Jahr geheiratet hatte. Später standen ihm zu seiner bildhauerischen Arbeit auch immer wieder die gemeinsamen Kinder Maja und Mario Modell. Lange Jahre betrieb Willi die Bildhauerei allerdings nur nebenberuflich. 1956 erst, gab er sein Fotogeschäft auf, da die Bildhauerei immer mehr Zeit in Anspruch nahm.

Ernst Willi hatte sich als Bildhauer in kurzer Zeit weit über die Stadt Biel hinaus einen Namen gemacht. Zahlreiche bekannte Persönlichkeiten standen ihm Modell, darunter der ehemalige Bundesrat Enrico Celio, der Dichter Ernst Zahn, der deutsche Bundeskanzler Adenauer und der Schriftsteller Hermann Hesse. Im öffentlichen Raum sind wenigstens einige der Werke Willis zu sehen: In Biel steht an der Ecke Nidaugasse/Dufourstrasse die von Willi geschaffene Büste «der Denker». An der ETS Magglingen befindet sich die Skulptur «Schweizer Sportsmann» sowie ein Relief, auf dem Guido Müller dargestellt ist. Ein weiteres Werk Willis ist im Besitz des Regionalspitals Biel. Ernst Willi schuf in seinem Leben insgesamt 157 plastische Werke, als letztes modellierte er im Alter von 71 Jahren eine Büste Schuberts.

Neben der Fotografie, dem Film und der Bildhauerei befasste sich Ernst Willi auch mit kunsttheoretischen und wissenschaftlichen Themen. Er veröffentlichte 1960 ein Buch mit dem Titel «Geisterstunde der Kunst». Des weiteren widmete Willi der Mathematik viel Zeit und strebte nach der Berechnung der Quadratur des Kreises. Für dieses, seit Jahrtausenden bestehende Rätsel, suchte Willi mit dem Mittel der schöpferischen Fantasie nach neuen Lösungen. In seinen letzten Lebensjahren zog sich Willi vermehrt von der Öffentlichkeit zurück. Ernst Willi starb am 7. Juli 1980.