王艺霖自幼便展现出对文艺活动的浓厚兴趣，尤其热衷于读书、绘画与歌唱。在多种艺术形式的长期熏陶下，他逐渐萌生了对表演艺术的向往，并最终确立了投身演艺事业的志向。经过不懈努力，王艺霖于2012年参加了艺术类院校招生考试，并以全国专业排名第九的优异成绩，成功考入中央戏剧学院表演系本科班，开始了系统性的专业学习。在学期间，他刻苦钻研表演技巧，为今后的艺术道路奠定了坚实基础。此后公开的毕业留影及一系列个人写真，也记录下了他从校园走向更广阔舞台的成长轨迹。
二零一四年，当《旋风十一人》剧组前往中央戏剧学院遴选演员时，青年演员王艺霖凭借其独特的气质与潜力获得了剧组的青睐，从而得到了饰演秦明浩这一角色的机会，这也标志着他正式步入了演艺行业，开启了自己的表演生涯。在随后几年中，王艺霖陆续参与了多部影视作品的拍摄，不断积累表演经验。二零一六年四月，一部以足球为题材的青春校园励志剧《旋风十一人》正式播出，王艺霖在剧中饰演天赋出众的足球少年秦明浩，这一角色使他开始受到观众与业内的关注；值得一提的是，为了更真实地塑造这位足球天才的形象，他在剧集开拍前专门投入了数月时间进行专业的足球训练，以此全面提升自己的球技与体能水平。同年五月，他与金晨、韩东君等演员合作，参演了古装玄幻剧《仙剑云之凡》，并在其中诠释了蜀山弟子锟飞雪这一角色；六月，其参演的宫廷玄幻剧《柜中美人》也与观众见面，他在剧中扮演了漳王李凑；七月，王艺霖顺利从中央戏剧学院完成学业；八月，他参与拍摄的足球题材电影《绿荫彩虹》（原名《踢球吧少年》）正式宣布杀青，在该片中他挑战了一个内心复杂的角色——一位拥有足球天赋却深受抑郁症困扰的少年丁小群。二零一七年，王艺霖出演了古装权谋剧《三国机密之潜龙在渊》，饰演了深情而固执的谦谦君子赵彦；此后，他又加盟了一部奇幻喜剧电影《麻将街娃Ⅱ洪荒之战》，在片中扮演油嘴滑舌、性格鲜明的“街娃”郝藤；同年七月，他还出演了由刘宝贤执导的电影《赌千》，在剧中塑造了曾在赌坛叱咤风云的人物尧建云。二零一九年一月五日，一部职场题材剧集《幕后之王》播出，王艺霖在剧中饰演了阳光积极、努力奋斗的少年小野。二零二一年七月二十六日，他参演的都市爱情剧《你是我的荣耀》与观众见面；同年八月十八日，他又参与出演了一部古装电视剧《周生如故》。二零二二年四月十八日，其参演的古装言情剧《且试天下》播出，他在剧中饰演了山叶城一角；同年六月十五日，另一部由他参演的网剧《回廊亭》也正式上线。二零二六年二月十五日，王艺霖参与了《2026山东春节联欢晚会》，并与宋宁、王帅、潘泽瑾等共同表演了音乐快板节目《生财有道》，展现了其在表演之外的多样才华。