Já foi ilustrador, corretor de planos de saúde, aprendeu a tocar violão, quase se tornou skatista profissional e criou móveis de madeira. Criado no bairro Itaim Bibi, Zona Sul da capital paulista, Guilherme começou a trabalhar aos 17 numa locadora de filmes. Cursou Escola Panamericana de Arte dos 16 aos 20 anos e, em seguida, concluiu um semestre de desenho industrial na Universidade Presbiteriana Mackenzie.

Em 2006, estreou na televisão ao viver o motociclista Flu na novela Cobras & Lagartos e fez duas temporadas de Malhação como o professor Thiago Junqueira, ambos da Rede Globo. Seu primeiro papel relevante foi o do personagem Otávio, no remake de Paraíso, de Benedito Ruy Barbosa, da Rede Globo. Esteve no remake de Ti Ti Ti no papel do desenhista Renato Villa, sendo um dos co-protagonistas.

Em 2013, foi contratado pela RecordTV, onde fez o papel de Rubem na novela José do Egito. Em 2015, interpretou o hebreu Moisés em Os Dez Mandamentos. Em 2018, interpretou o personagem Judas Iscariotes na novela Jesus e, em 2019, integrou o elenco da novela Topíssima, interpretando Lima. Ainda em 2020, participou do elenco da série Maldivas, do serviço de streaming Netflix.