Figlio di un commerciante, Willem Janszoon Blaeu nacque nel 1571 ad Amsterdam e fu autore, stampatore ed editore di carte geografiche e globi, che firmò fino al 1621 col nome di Guljelmus Caesius.
Tra il 1594 e il 1596 fu allievo e amico di Tycho Brahe (1546-1601), dal quale apprese varie conoscenze astronomiche che applicò poi ai propri lavori. Benché dotato di una vasta cultura, egli non era però sempre in grado, dipendendo spesso da informazioni registrate in relazioni di viaggio incomplete e imprecise, di giudicare l'esattezza delle sue carte. Il 3 gennaio 1633 fu nominato cartografo ufficiale della Compagnia Olandese delle Indie Orientali e, poiché possedeva vari strumenti tipografici, riuscì a produrre regolarmente mappe nazionali in un formato da atlante, alcune delle quali apparvero nell'Atlas Novus pubblicato nel 1635.
Tra le sue opere, oltre ai numerosi e fortunati globi celesti e terrestri, vanno ricordati il Theatrum mundi, un grande atlante geografico alla cui pubblicazione attese, tra il 1663 e il 1667, il figlio Joan, e una Istruzione astronomica per l'uso dei globi e delle sfere celesti e terrestri.