विलियम्स ने 2002 में अपना पहला विंबलडन एकल खिताब जीता – फाइनल में बहन वीनस को हराया – और एक साल बाद यह उपलब्धि दोहराई।

उन्होंने 2009, 2010, 2012, 2015 और 2016 में फिर से जीत हासिल की – अपनी सातवीं जीत के साथ उन्होंने स्टेफी ग्राफ के 22 प्रमुख एकल खिताब के ओपन युग के रिकॉर्ड की बराबरी की।

2017 में मातृत्व अवकाश लेने के बाद, वह अपने अगले दो विंबलडन मुकाबलों में फाइनल में पहुंची, लेकिन एंजेलिक कर्बर और हालेप से सीधे सेटों में हार गईं।

उनका 2021 का अभियान केवल छह गेम के बाद समाप्त हो गया क्योंकि वह अलीकसांद्रा सासनोविच के खिलाफ चोटिल होकर सेवानिवृत्त हो गईं, और संदेह था कि वह वापसी करेंगी।

2022 में वाइल्डकार्ड दिए जाने पर, अंतिम सेट टाई-ब्रेक में बाहर होने से पहले वह हार्मनी टैन के खिलाफ जीत से दो अंक दूर थी।

बाद में यह पूछे जाने पर कि क्या यह उनकी अंतिम विंबलडन उपस्थिति होगी, विलियम्स ने कहा: “यह एक ऐसा प्रश्न है जिसका मैं उत्तर नहीं दे सकती। कौन जानता है? कौन जानता है कि मैं कहाँ पहुँचूँगी?”

विलियम्स ने विंबलडन में 14 खिताब जीते हैं, जिसमें छह महिला युगल और एक मिश्रित युगल शामिल है।

उन्होंने 2012 लंदन ओलंपिक में उसी कोर्ट पर ओलंपिक एकल और युगल स्वर्ण भी जीता।

विलियम्स ने ग्रास कोर्ट पर अपने 123 एकल मैचों में से 107 जीते हैं, और यह वह सतह है जिस पर 87% जीत-दर के साथ उनका सबसे अच्छा रिकॉर्ड है।