Professeur en langue et littérature portugaise et brésilienne à l’université de sa ville natale, il écrivit, en rapport avec son domaine de spécialité, nombre d’essais et d’articles de presse, souvent dans un style enlevé et avec un enthousiasme communicatif, dont plusieurs ont été regroupés en volume. Il se signala également par une vaste œuvre de traducteur, principalement de portugais en néerlandais, faisant figure en particulier de traducteur attitré de Fernando Pessoa et donnant la première traduction néerlandaise intégrale de ces deux maîtres livres de la littérature brésilienne que sont Os Sertões d’Euclides da Cunha (sous le titre De binnenlanden ; titre françaisHautes Terres) et Grande Sertão: Veredas de João Guimarães Rosa (sous le titre Diepe wildernis: de wegen ; titre français Diadorim). Enfin, il publia quelques ouvrages d'essence autobiographique.
De taal als bril: in twintig stukken, De Arbeiderspers, Amsterdam, 1990 (ISBN90-295-5743-5)
Het hoge woord: beschouwingen en boutades, De Arbeiderspers, Amsterdam, 1994 (ISBN90-295-5746-X)
Meesters der Portugese vertelkunst (maîtres de l'art narratif portugais), anthologie composée et préfacée par August Willemsen, Meulenhoff, Amsterdam 1970 (rééd. De Arbeiderspers, 2008) (ISBN9789029566780)
Fernando Pessoa: het ik als vreemde, De Arbeiderspers, Amsterdam, 2000 (ISBN90-295-5607-2)
De tuin van IJben : in memoriam Jan Meilof IJben, éd. Rap, Amsterdam, 1999 (ISBN90-6005-829-1)
De goddelijke kanarie : over het Braziliaanse voetbal, De Arbeiderspers, Amsterdam, 2007 (ISBN9789029564557)
August Willemsen s'était attelé à une traduction intégrale de l'œuvre de Fernando Pessoa. Sa mort vint interrompre ce travail.
De binnenlanden, trad. de Os Sertões (titre de la trad. fr. Hautes Terres) d’Euclides da Cunha, Meulenhoff, Amsterdam, 2001 (ISBN90-290-6788-8)
Diepe wildernis: de wegen, trad. de Grande Sertão: Veredas (titre de la trad. fr. Diadorim) de João Guimarães Rosa, Meulenhoff, Amsterdam, 2007 (ISBN9789029078986)
Dagboek van Aires trad. de Memorial de Aires (titre fr. sous le titre Ce que les hommes appellent amour) de Machado de Assis, De Arbeiderspers, Amsterdam, 1992 (ISBN90-295-0373-4)
De spookschrijver uit Rio, trad. du roman Budapeste (titre fr. Budapest) de Chico Buarque, Meulenhoff, Amsterdam, 2005 (ISBN90-290-7540-6)
Onrust, trad. de Estorvo (titre fr. Embrouille) de Chico Buarque, Meulenhoff, Amsterdam, 1992 (ISBN90-290-2605-7)
Angst, trad. de Angústia (titre fr. Angoisse), roman de Graciliano Ramos, éd. Coppens en Frenks, Amsterdam, 1995 (ISBN90-71127-49-4)
Kannibalen, trad. du roman Caetés de Graciliano Ramos, Coppens en Frenks, Amsterdam, 2002 (ISBN90-71127-69-9)
Kinderjaren, trad. de Infância (trad. fr. sous le titre Enfance) de Graciliano Ramos, De Arbeiderspers, Amsterdam, 2007 (ISBN9789029565622)
Dit stuk grond, trad. de Essa Terra d'Antonio Torres, Meulenhoff, Amsterdam, 1999 (ISBN90-290-5807-2)
Ware voor zo lange liefde niet zo kort het leven: lyrische gedichten, poésies lyriques de Luís de Camões, choisies, traduites et postfacées par A. Willemsen, De Arbeiderspers, Amsterdam, 2007
Vleermuizen en blauwe krabben: gedichten, poèmes de Lêdo Ivo, éd. Wagner en Van Santen, Sliedrecht, 2000 (ISBN90-76569-15-0)
De emotie in kaart gebracht: gedichten, poésies de Nuno Júdice, éd. Wagner en Van Santen, Sliedrecht, 2005 (ISBN90-76569-45-2)
Braziliaanse brieven, recueil de correspondances révisées, basé sur des lettres envoyées par Willemsens lors de ses divers voyages au Brésil, relatant de nombreuses anecdotes et ses expériences et tribulations avec le pays, les gens, la culture, et avec les expatriés hollandais (à ses yeux) plutôt conservateurs, De Arbeiderspers, 1985 (ISBN9789029566780)
De val (sur sa période d'alcoolisme), éd. De Arbeiderspers, coll. Privé-domein, 1991 (ISBN90-295-5744-3)