Seine berufliche Karriere startete der studierte Sportlehrer 1971 als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Bremen. Dort war er im Ausschuss Sport der Planungskommission Lehrerbildung beim Gründungssenat tätig. Willi Lemke arbeitete an Konzepten und Entwürfen für den Universitätssport und der Einrichtung eines Fachbereichs Sportwissenschaften (Studienordnung) mit und hatte anschließend einen Lehrauftrag inne.

Über Bremen hinaus bekannt wurde Willi Lemke vor allem als Manager des Fußballbundesligisten SV Werder Bremen. Mit Willi Lemke als Manager und Otto Rehhagel als Trainer erlebte der Verein seine erfolgreichste Zeit.

Willi Lemke war aber auch ein engagierter Politiker. Schon vor seiner Zeit als Werdermanager übernahm er die Geschäftsführung des SPD-Landesverbandes Bremen, und nach der Bürgerschaftswahl 1999 wurde er Senator für Bildung und Wissenschaft. Dieses Amt hatte er bis zum Jahr 2007 inne. Hier erwies er sich als streitbarer Geist, der die Verankerung der Universität in der Stadtgesellschaft und deren wissenschaftliche Leistungsfähigkeit förderte. Nach seiner aktiven politischen Karriere wurde er UN-Sonderberater für Sport im Dienste von Frieden und Entwicklung.   

Die Universität Bremen trauert um ihren früheren Mitarbeiter, den erfolgreichen Fußballmanager und verdienstvollen Wissenschaftspolitiker.