Vilhelm Storm var konservator ved museet til Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab (DKNVS) i Trondheim i 57 år og bidrog sterkt til oppbyggingen av et naturhistorisk forskningsmiljø i byen.
Storm var to år gammel da familien flyttet til Trondheim. Han gikk på katedralskolen i byen, men avbrøt skolegangen 1848 da han tok en tur med tremasteren Freia til La Rochelle og Lisboa og tilbake til Trondheim. Etter hjemkomsten fortsatte han ennå et år på katedralskolen, men gikk så over til Realskolen, hvor han ble frem til konfirmasjonen 1852.
1853 foretok Storm en vandring fra Trondheim til Røros sammen med to kamerater; den ene av dem, Fredrik Christian Hagen, førte en interessant reisedagbok på turen. Samme år fikk Storm, som hadde vist interesse for dyr og planter allerede i guttedagene, stipend av Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab (DKNVS) for å utdanne seg i zoologi og zoologisk preparering. Frem til desember 1855 oppholdt han seg i Christiania, hvor han lærte preparantarbeid og fikk veiledning i å bestemme insekter. Videre lærte han å preparere skjeletter og fulgte forelesninger i botanikk og zoologi. Tilbake i Trondheim ble han januar 1856 ansatt som konservator og preparant ved DKNVS' naturhistoriske samlinger. Inntil da hadde disse samlingene vært underlagt selskapets bibliotekar.
Nå ble det blåst nytt liv i den naturvitenskapelige forskning i Trondheim, og Storm fikk oppleve en kraftig ekspansjon i Vitenskapsselskapets virksomhet. I de første årene ved museet var han den eneste konservator der, men han fikk egen preparant 1875. I perioden 1870–1902 fikk både oldsak-, pattedyr- og fuglesamlingen egne konservatorer. Det var blitt nødvendig med en større stab av fagfolk om samlingene skulle holdes forsvarlig i stand. Samlingene vokste sterkt i disse årene, særlig etter at de var flyttet fra Katedralskolen over i egen bygning 1868.
Gjennom utvidelsen av staben ble Storm avlastet for deler av sitt virkeområde. Men det var rikelig igjen å gjøre for Storm, som helt til sin død bestyrte avdelingene for krypdyr, padder, fisk og alle virvelløse dyregrupper. I alle de 57 år Storm var ved museet, arbeidet han i Trøndelag, unntatt en del av året 1890, da han foretok en reise til Stockholm, København, Hamburg og Berlin for å studere museumsteknikk.
Mens Vitenskapsselskapets første naturforsker, biskop Gunnerus, hadde måttet nøye seg med det materiale han kunne finne langs stranden, fiske opp eller få tilsendt av fiskere, begynte Storm 1872 å undersøke Trondheimsfjorden med bunnskrape, og det er han som har æren av først å ha påvist det rike dyrelivet i fjorden. I avhandlingen Solaster echinatus n. Sp., tilligemed Oversigt over de i Trondhjemsfjorden fundne Asteroider, serien Bidrag til Kundskab om Trondhjemsfjordens Fauna og museets beretninger 1879–1912 gav han en rekke opplysninger om fjordens dyreliv. Innsatsen vitner om allsidig kjennskap til sjødyrene, ikke minst når det gjelder systematikk og beskrivelse av nye arter.
Men Storm studerte også dyrelivet på landjorden. Her kan nevnes Trondhjems Omegns Fugle, som er en kartlegging av trondheimsområdets fuglefauna, og som er nyttig også i dag. Det mest illustrerende for grunnsynet i hans livsinnsats er vel den lille avhandlingen Iagttagelser over vaarens komme ved Trondhjem, som utkom 1913, samme året som han døde.
Vilhelm Storm var medlem av DKNVS fra 1868, av selskapets direksjon 1893–97 og ble æresmedlem 1906. Han var også medlem av Videnskabsselskabet i Kristiania (nå Det Norske Videnskaps-Akademi) fra 1886, av Den naturhistoriske Forening i København og av Entomologiska Föreningen i Stockholm.