วอลไฮม์สำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนมัธยมซานคาร์ลอสในปี 1980 และได้รับ ปริญญา ตรีวิทยาศาสตรบัณฑิตสาขาวิศวกรรมเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ในปี 1984 จากนั้นเขาได้รับปริญญาโทวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขา วิศวกรรมอุตสาหกรรมจากมหาวิทยาลัยฮูสตันในปี 1989 ^{[ 2 ]}

วอลไฮม์ได้รับการแต่งตั้งเป็นร้อยโทในกองทัพอากาศในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2527 ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2528 เขาได้รับมอบหมายให้ไปประจำการที่สถานีฐานทัพอากาศคาวาเลียร์ในคาวาเลียร์ รัฐนอร์ทดาโคตาซึ่งเขาทำงานเป็นผู้บัญชาการทีมปฏิบัติการเตือนภัยขีปนาวุธ ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2529 เขาได้รับการมอบหมายให้ไปประจำการที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันในฮิวสตัน รัฐเท็กซัสซึ่งเขาทำงานเป็นผู้ควบคุมการบิน ระบบกลไก และเป็นวิศวกรปฏิบัติการหลักสำหรับระบบลงจอด เบรก และแผงกั้นทางวิ่งฉุกเฉินของกระสวยอวกาศ^{[ 2 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2532 วอลไฮม์ถูกย้ายไปประจำการที่กองบัญชาการอวกาศกองทัพอากาศที่โคโลราโดสปริงส์ รัฐโคโลราโดโดยดำรงตำแหน่งผู้จัดการโครงการปรับปรุงเรดาร์เตือนภัยขีปนาวุธ เขาได้รับเลือกให้เข้าโรงเรียนนักบินทดสอบของกองทัพอากาศสหรัฐฯในปี พ.ศ. 2534 และเข้าศึกษาหลักสูตรที่ฐานทัพอากาศเอ็ดเวิร์ดส์รัฐแคลิฟอร์เนีย ในปี พ.ศ. 2535 หลังจากสำเร็จการศึกษา เขาได้รับมอบหมายให้ประจำการ ที่กองกำลังทดสอบร่วม F-16ที่เอ็ดเวิร์ดส์ โดยดำรงตำแหน่งผู้จัดการโครงการ และต่อมาเป็นผู้บัญชาการหน่วยบินอิเล็กทรอนิกส์และอาวุธยุทโธปกรณ์ ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2539 วอลไฮม์ได้เป็นครูฝึกที่โรงเรียนนักบินทดสอบของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ซึ่งเขาปฏิบัติหน้าที่จนกระทั่งเริ่มฝึกอบรมเป็นนักบินอวกาศ^{[ 2 ]}

วอลไฮม์ดำรงตำแหน่งเจ้าหน้าที่ควบคุมการบินและวิศวกรปฏิบัติการที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันตั้งแต่เดือนตุลาคม 1986 ถึงมกราคม 1989 เขาได้รับการคัดเลือกจากนาซาให้เป็นผู้สมัครนักบินอวกาศในเดือนมีนาคม 1996 และเข้ารายงานตัวที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันในเดือนสิงหาคม 1996 หลังจากสำเร็จการฝึกอบรมและประเมินผลเป็นเวลาสองปี เขามีคุณสมบัติเหมาะสมสำหรับการได้รับมอบหมายภารกิจการบินในฐานะผู้เชี่ยวชาญภารกิจ ในช่วงแรก วอลไฮม์ได้รับมอบหมายหน้าที่ทางเทคนิคในสาขาปฏิบัติการสถานีอวกาศของสำนักงานนักบินอวกาศ วอลไฮม์ได้บินในภารกิจSTS-110 , STS-122และSTS-135ซึ่งเป็นภารกิจสุดท้ายของกระสวยอวกาศ โดยใช้เวลาอยู่ในอวกาศมากกว่า 566 ชั่วโมง รวมถึงเวลาปฏิบัติการนอกยานอวกาศ (EVA) มากกว่า 36 ชั่วโมง 23 นาที หลังจากภารกิจแรก เขาได้รับมอบหมายให้ไปประจำที่สาขา EVA ซึ่งเขาทำหน้าที่เป็นตัวแทนของสำนักงานนักบินอวกาศสำหรับชุดอวกาศ EVA (Extra Vehicular Mobility Unit )

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2545 วอลไฮม์ทำหน้าที่เป็นนักดำน้ำใน ภารกิจสำรวจ NEEMO 4 (NASA Extreme Environment Mission Operations) ซึ่งเป็นภารกิจวิจัยสำรวจที่จัดขึ้นในAquarius ซึ่งเป็น ห้องปฏิบัติการวิจัยใต้น้ำแห่งเดียวในโลก ห่างจากชายฝั่ง Key Largoสี่ไมล์วอลไฮม์และเพื่อนร่วมทีมใช้เวลาห้าวันในการดำน้ำแบบอิ่มตัวจากที่อยู่อาศัยใน Aquarius เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมในอวกาศสำหรับการทำงานและฝึกฝนภายใต้สภาพแวดล้อมที่รุนแรง ภารกิจล่าช้าเนื่องจากพายุเฮอริเคนอิซาดอร์ทำให้ ผู้จัดการ ศูนย์วิจัยใต้น้ำแห่งชาติต้องลดระยะเวลาใต้น้ำเหลือห้าวัน จากนั้นสามวันหลังจากเริ่มภารกิจใต้น้ำ ลูกเรือได้รับแจ้งว่าพายุโซนร้อนลิลีกำลังมุ่งหน้ามาทางพวกเขาและให้เตรียมพร้อมสำหรับการออกจาก Aquarius ก่อนกำหนด อย่างไรก็ตาม ลิลีอ่อนกำลังลงจนไม่เป็นภัยคุกคามอีกต่อไป ดังนั้นลูกเรือจึงสามารถอยู่ได้ครบห้าวัน^{[ 3 ]}

ระหว่างพิธีสาบานตนเข้ารับตำแหน่งของบารัค โอบามาเมื่อวันที่ 20 มกราคม 2552 ที่วอชิงตัน ดี.ซี.วอลไฮม์ได้เดินขบวนพาเหรดโดยถือธงชาติอเมริกันและสวมชุดอวกาศต้นแบบรุ่นต่อไปของนาซา^{[ 4 ]}

สต.ท.-122

Walheim ทำหน้าที่เป็นผู้เชี่ยวชาญภารกิจ 2 และเป็นวิศวกรการบินสำหรับSTS-122 STS-122 ซึ่งเป็นการบิน 12 วัน 18 ชั่วโมง ได้นำ โมดูล Columbus ที่สร้างโดยยุโรป ไปยัง ISS ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) Walheim ได้ทำการเดินอวกาศ 3 ครั้ง รวมเป็นเวลา 22 ชั่วโมง 8 นาที^{[ 6 ]}

วอลไฮม์แต่งงานกับมาร์จี ดอตสัน อดีตชาวเมืองวิลลาพาร์ค รัฐแคลิฟอร์เนีย พวกเขามีลูกสองคน เขาสนุกกับการเล่นสกีหิมะ เดินป่า ซอฟต์บอล และฟุตบอล พ่อของเขา ลอว์เรนซ์ เอ็ม. วอลไฮม์ จูเนียร์ อาศัยอยู่ในเมืองวิซาเลียรัฐแคลิฟอร์เนีย ส่วนแม่ของเขา เอวิส แอล. วอลไฮม์ เสียชีวิตแล้ว^{[ 2 ]}