Окончил Морской кадетский корпус с производством 14 сентября 1899 года в чин мичмана. В должности младшего артиллерийского офицера эскадренного броненосца «Победа» участвовал в обороне Порт-Артура. В 1904 году произведен в чин лейтенанта.
В 1906-1907 годах служил старшим офицером на минном крейсере «Абрек». В 1907 году окончил Артиллерийский офицерский класс. В 1908-1909 годах служил в должности старшего артиллерийского офицера на крейсере «Адмирал Макаров». В 1909-1911 годах обучался на Военно-морском отделе Николаевской морской академии. В 1912 году окончил Дополнительный курс Николаевской морской академии. 6 декабря 1912 года произведен в капитаны 2-го ранга с утверждением в должности старшего офицера крейсера «Адмирал Макаров».
Командовал эскадренными миноносцами «Лёгкий» (1914) и «Сибирский стрелок» (1915-16). 30 июля 1916 года произведен в капитаны 1-го ранга. 3 августа 1916 года назначен начальником 4-го дивизиона миноносцев Балтийского флота. 23 января 1917 года назначен начальником 1-го дивизиона эскадренных миноносцев Балтийского флота.
С 1917 по 1918 год командовал линкором «Севастополь». Оказывал содействие восставшим в Кронштадте. В Финляндии возглавлял организацию «Морские офицеры-эмигранты».
Итальянская серебряная медаль за оказание помощи пострадавшим во время бывшего в 1908 году землетрясения в Сицилии и Калабрии (1911)
Семья
Жена — Эмилия Николаевна, урожденная Бергштрессер (1883—1975), дочь вице-адмирала Николая Карловича Бергштрессера (12.05.1855 — 19.06.1919); литератор, участница литературно-художественного и философского объединения «Светлица».
Бойков В. А. Краткий биографический словарь офицеров, чиновников и служащих белой Северо-Западной армии (1918—1920 гг.). — Таллинн, 2009. — С. 75—76. — 375 с.
Рутыч Н. Н.Барон Вилькен Павел Викторович // Белый фронт генерала Юденича. Биографии чинов Северо-Западной армии / под редакцией Л. М. Суриса. — М.; Берлин: Директ-Медиа, 2016. — С. 212—215. — 604 с. — ISBN 978-5-4475-8753-6.
Назаренко К. Б.Между «демократическим» и регулярным флотом (1917—1918 гг.) // Флот, революция и власть в России: 1917—1921. — М.: Квадрига; Русская панорама, 2011. — С. 198. — 488 с. — (Исторические исследования). — 1000 экз. — ISBN 978-5-91791-058-1. — ISBN 978-5-93165-292-4.
Вилькен, Павел Викторович. «Наша личная судьба — мелочи в сравнении с судьбой России» / Черняев, Владимир // Звезда. — 2014. — № 11. — С. 167—198. — (Письма из прошлого). — ISSN 03211878.