Lyle Wheeler genoot zijn opleiding aan de USC (University of Southern California), hij begon als illustrator bij een tijdschrift, werkte een tijd als industrieel ontwerper en kwam dus pas iets later in zijn carrière in aanraking met de filmwereld.  We schrijven 1931 als Wheeler aan de slag kan als tekenaar bij MGM en als assistent art director bij Cedric Gibbons.  Zo verleende hij zijn medewerking aan Reckless (1935) met Jean Harlow.

Eind de jaren '30 had hij op één of andere manier meegewerkt aan elk project van de hand van David O. Selznick, inbegrepen dus ook The Garden of Allah naast het onvergetelijke Gone With the Wind.  Voor de laatste vermelde film - een mijlpaal in de filmgeschiedenis - kreeg hij zelfs een Oscar/Academy Award.

In 1944 werd hij dan uiteindelijk zelfstandig artdirector bij 20th Century Fox en in 1947 werd hij zelfs afdelingshoofd.  Zijn invloed en gedrevenheid zorgden er voor dat hij op één of andere manier altijd wel een bijdrage leverde aan elke productie van de studio/20th Century Fox in de periode tussen 1944 en 1962.  Hij maakte dus ook omstreeks 1950 de belangrijke overstap mee van zwart-wit naar kleurenfilms en CinemaScope !

Toen Fox op een dag een reorganisatie doorvoerde kon Wheeler enkel nog als freelancer actief blijven.  Desondanks kon hij toch zijn medewerking verlenen aan enkele films van Otto Preminger.

Soms wordt hij ook vermeld als Lyle R. Wheeler.