Carriera Club Cresciuto nel settore giovanile dell', ha esordito in prima squadra il 22 settembre 2019, disputando l'incontro di Coppa di Svezia vinto contro l', realizzando la rete del definitivo 0-4 e diventando allo stesso tempo il più giovane marcatore dell'IFK Göteborg in una partita ufficiale, con i suoi 15 anni, 10 mesi e 19 giorni. Il 12 luglio 2020, sedicenne, ha debuttato in Allsvenskan giocando l'incontro perso per 1-2 contro il ; in quel campionato ha totalizzato 3 apparizioni. Nel campionato seguente è stato utilizzato in 14 occasioni (9 da titolare e 5 dalla panchina), con 2 reti all'attivo. Prima di essere ceduto, Vilhelmsson ha iniziato con l'IFK Göteborg anche l'Allsvenskan 2022, nella quale ha giocato 11 partite e segnato 2 gol.
Nel luglio 2022 è stato acquistato dal , militante in 2. Bundesliga, con cui ha sottoscritto un quadriennale. Stando alla stampa, per rilevare il suo cartellino il club tedesco avrebbe versato nelle casse svedesi 1,5 milioni di euro.
Nazionale Ha giocato nelle nazionali giovanili svedesi Under-16, Under-17, Under-18, Under-19 ed Under-21.
Statistiche Presenze e reti nei club Statistiche aggiornate al 30 giugno 2025.
StagioneSquadraCampionatoCoppe nazionaliCoppe continentaliAltre coppeTotaleCompPresRetiCompPresRetiCompPresRetiCompPresRetiPresReti 2019 A 0 0 CS 1 1 - - - - - - 1 1 2020 A 3 0 - - - UEL 0 0 - - - 3 0 2021 A 14 2 - - - - - - - - - 14 2 2022 A 11 2 CS 4 1 - - - - - - 15 3Totale IFK Göteborg 28 4 5 2 0 0 - - 33 6gen.-giu. 2023 ZB142CG10 - - - - - -1522023-2024BL264CG10 - - - - - -274 2024-2025 ZB 12 1 CG 1 1 - - - - - - 13 2Totale carriera 80 11 8 3 0 0 - - 88 14
Palmarès Club Competizioni nazionali
IFK Göteborg: 2019-2020
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