Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.
Struve aloitti opinnot Tarton yliopistossa 15-vuotiaana vuonna 1808 ja valmistui pian parhain arvosanoin pääaineenaan filologia. Hän vaihtoi sitten alaa ja jatkoi opintojaan tähtitieteilijänä. Vuosina 1813–1820 hän opetti yliopistossa, ensin ylimääräisenä professorina, vuodesta 1820 alkaen matematiikan ja tähtitieteen varsinaisena professorina. Vuosina 1820–1839 hän toimi Tarton tähtitieteellisen observatorion johtajana. Vuosina 1839–1862 hän oli Pietarin tiedeakatemian vasta perustetun Pulkovon observatorion ensimmäisenä esimiehenä Pietarin esikaupungissa.
Vuonna 1815 Struve avioitui Altonassa Emilie Wallin kanssa (1796–1834) ja heille syntyi 12 lasta, joista kahdeksan jäi henkiin. Hänen pojistaan Otto Wilhelm von Struve oli myös merkittävä tähtitieteilijä ja isänsä seuraaja Pulkovon observatorion johtajana, Genrih Struve (1822–1908) oli kemisti ja Bernhard Struve (1827–1889) oli Venäjän valtion virkamiehenä Siperiassa ja kuvernöörinä Astrahanissa ja Permissä.
Vaimonsa kuoleman jälkeen Struve avioitui Johanna Bartelsin (1807–1867) kanssa. Heidän kuudesta lapsestaan tunnetuin oli Karl Struve (1835–1907) joka toimi Venäjän suurlähettiläänä Japanissa, Yhdysvalloissa ja Alankomaissa.
Otto Wilhelm von Struven pojat Ludwig Struve ja saksalaistunut Hermann Struve olivat kuuluja tähtitieteilijöitä, samoin Ludwig Struven poika Otto Struve, Wilhelm von Struven pojanpojanpoika, joka vaikutti Yhdysvalloissa.