Wallin vanhemmat olivat kauppias, merimieshuoneen johtaja William Anshelm Wallin ja Anna Dorotea Wilhelmina Winter. Walli oli naimisissa 1870–1920 Selma Katarina Bergrothin (k. 1920) kanssa. Walli pääsi ylioppilaaksi Turun lukiosta 1847, suoritti Helsingin yliopistossa teologian erotutkinnon 1869 ja vihittiin papiksi 1870.[1]
Walli oli ainoa Suomen kirkon pappi, jonka kenraalikuvernööri Nikolai Bobrikov karkotti maasta. Hänet karkotettiin ja erotettiin tuomiorovastin virasta elokuussa 1903, ja hän oli Ruotsissa maanpaossa kaksi ja puoli kuukautta.[3] Virkansa hän sai takaisin joulukuussa.[2]
Hyvästä paimenesta ja hänen laumastansa: lähtösaarna. Tekijä, Pori 1875
Kuolemasta elämään: johdatus autuuteen, esiteltynä kanssapuheissa opettajan ja saanankuulian välillä. Mukailtu kirjasta Tvenne samtal emellan en lärare och dess åhörare. Tekijä, Turku 1879
Kuinka me vältämme ijankaikkisen kuoleman: tuomiosunnuntain-saarna. Uusikaarlepyy 1887
Varen redo och vaken: högmässopredikan andra söndag i advent, hållen i Uleåborgs kyrka. Sandström, Nykarleby 1892
Pieni rukouskirja Jumalan yksinkertaisia ja heikkoja lapsia warten; toimitti Wald. Wallin. G. Edén'in ym. mukaan. Bergdahl, Oulu 1904
Kustaa II Aadolfin aika Suomessa. Kyläläisten kirjasia n:o 66. WSOY 1906
Oulun diakonissakodin vuosikertomukset 1896–1898. Oulun diakonissakoti, Oulu 1934
Nimellä Waldemar Walli:
Saarna Kristillisten työväenyhdistysten ensimäisessä edustajakokouksessa Tampereella, 16 päivänä kesäkuuta 1906. Tampere 1906
Pyhäkoulu: lasten saarnoja pyhäkouluja ja koteja varten; toimittaneet Wald. Walli, Arvid Wallenius. Evankeliumi-tekstien toinen vuosikerta. WSOY 1910
Hannu Mustakallio: Maanpakolaisesta Tampereen ensimmäiseksi kirkkoherraksi: tuomiorovasti Waldemar Wallin (Walli) Oulun-kautensa lopulla ja sen jälkeen. Oulun diakonissalaitoksen tieteellisiä julkaisuja 1. Oulu 1997 ISBN 951-95984-2-1