Willi Dehmel hatte sich schon früh in den Verbänden der Arbeiterjugend engagiert. Zunächst Leiter der Sozialistischen Arbeiterjugend (SAJ) in Hörde und später auch der Proletarischen Freidenkerjugend, schloss er sich 1931 der KPD an.
Aufgrund seiner politischen Aktivitäten konnte der gelernte Kaufmann nach der nationalsozialistischen Machtübernahme keine angemessene Anstellung mehr bekommen und musste sich als Hilfsarbeiter durchschlagen. Nach mehreren Hausdurchsuchungen aufgrund seiner KPD-Mitgliedschaft wurde er zusammen mit seiner Frau 1934 verhaftet und wegen „Vorbereitung zum Hochverrat“ zu 2 Jahren Zuchthaus verurteilt. Nach der Haft war er bis Dezember 1937 in mehreren Konzentrationslagern interniert.

Er wurde am 31. Januar 1943 zur Bewährungseinheit 999 einberufen und mit dem IV. Festungs-Infanterie-Bataillon nach Griechenland auf die Peloponnes gebracht. Innerhalb der Einheit bildete sich eine Widerstandsgruppe, die Schlüsselstellungen besetzte und über desertierte Soldaten Kontakt zu griechischen Partisanen und englischen Verbindungsoffizieren aufnahm. In geeigneten Augenblick wollte man die Offiziere und Stammmannschaft von insgesamt drei „999er“-Bataillonen überrumpeln, entwaffnen und mit bereitgestellten englischen Kriegsschiffen flüchten. Willi Dehmel soll dem illegalen dreiköpfigen KPD-Leitungsgremium seines Bataillons angehört haben. Ende Mai 1944 wurde er infolge einer Denunziation mit einigen Kameraden festgenommen. Die Anklage lautete auf „Kriegsverrat und Zersetzung der Wehrkaft“. Alle Angeklagten wurden zum Tode verurteilt und starben in den Morgenstunden des 9. Juli 1944 unter den Schüssen eines Exekutionskommandos.