Willem Peene werd geboren in Arnemuiden. Na zijn studie theologie werd hij op 9 oktober 1998 bevestigd tot predikant van de hervormde gemeente in Driesum. In 2003 nam hij het beroep aan van de hervormde gemeente in Veen. Vanaf 2008 diende hij de gemeente in Kootwijk-Kootwijkerbroek (wijk 2). Sinds 2019 is ds. Peene verbonden aan de protestantse gemeente De Ontmoeting in Terneuzen.

Ds. Peene promoveerde in 2017 aan de Universiteit Leiden op een onderzoek naar de 18e-eeuwer Josua van Iperen (1726-1780). De predikant uit Veere werd vooral bekend vanwege zijn rol bij de totstandkoming van de psalmberijming van 1773.