Helene Wilke wurde in Jena geboren. Im Alter von acht Jahren erhielt sie ihren ersten Violinunterricht. Mit 14 Jahren wechselte sie zur Bratsche und erhielt im Rahmen des Förderprogramms der Musikschule Jena Unterricht bei Frank Strauch an der Musikhochschule Weimar. Nach dem Abitur nahm sie ihr Studium in Leipzig an der Hochschule für Musik und Theater »Felix Mendelssohn Bartholdy« bei Dietmar Hallmann auf. Es folgte ein Kammermusik-Aufbaustudium mit ihrem Streichquartett, dem Adelaide-Quartett, ebenfalls an der Leipziger Musikhochschule, mit dem sie zweimal den ersten Preis im Kammermusikwettbewerb der Leipziger Hochschule gewann.
In der Spielzeit 2003/04 spielte Helene Wilke als Substitutin im Gewandhausorchester Leipzig. Von 2004 bis 2006 war sie Stipendiatin der Orchesterakademie der Staatskapelle Berlin und wurde in dieser Zeit von Felix Schwartz unterrichtet. Ihr erstes Engagement führte sie in der Spielzeit 2006/07 zu den Stuttgarter Philharmonikern. Seit September 2007 ist Helene Wilke festes Mitglied der Bratschengruppe der Staatskapelle Berlin.