索尼·威姆斯2008年第二轮第39位被芝加哥公牛队选中，随后被送到丹佛掘金队，NBA生涯共效力掘金与猛龙两支球队。10-11赛季威姆斯场均已能得到9.2分，并时常上演精彩的灌篮。
威姆斯本打算参加朴茨茅斯邀请赛，但在之后打消了这个念头。他参加了包括孟菲斯灰熊队，奥兰多魔术队，芝加哥公牛队，波士顿凯尔特人队，金州勇士队，新泽西篮网队，新奥尔良黄蜂队，以及波特兰开拓者队在内的多支球队的试训，他在高速运动作战中的得分能力和机动能力得到了多支球队的青睐。2008年NBA选秀的第39顺位，公牛队选中了威姆斯，并在涉及开拓者队的一笔三方交易中，把威姆斯立即交易到丹佛掘金队，换来2009年的一支二轮选秀签。
2008年12月10日，掘金队将刚刚进行完疝气手术，之后又大腿拉伤的威姆斯下放到发展联盟的科罗拉多14人队。
2009年1月6日，威姆斯被掘金队召回。
2009年1月17日，威姆斯迎来了自己NBA生涯的处子战，他在掘金队88-106输给奥兰多魔术队的比赛，还剩3分31秒时替换安东尼-卡特(Anthony Carter)上场。2009年8月18日，威姆斯与阿米尔-约翰逊(Amir Johnson)被球队送到多伦多猛龙队。
2009年，威姆斯曾在全明星扣篮大赛中帮助JR-史密斯(J.R.Smith)完成扣篮；2010年全明星赛扣篮大赛中，威姆斯又客串了德玛尔-德罗赞(DeMar DeRozan)的助手。
2010年4月7日，威姆斯在与波士顿凯尔特人队的比赛中先发出场，并砍下了当时职业生涯最高的21分。201年11月17日，他又在与费城76人队的比赛中得到25分。而现在的威姆斯已经成为猛龙队雷打不动的先发小前锋。
2011年7月，索尼·威姆斯与立陶宛考纳斯扎尔吉里斯队（Zalgirs Kaunas）签下一份1年的合同。
2017年7月17日，CBA浙江稠州银行篮球俱乐部官方宣布与美国球员索尼-威姆斯正式签约，签下的合同价值130万美元。
2018年10月6日，索尼·威姆斯加盟CBA广东宏远队。
广东时期的索尼·威姆斯
