Ehrströmin vanhemmat olivat kappalainen Anders Ehrström ja Anna Maria Reinius ja puolisot vuodesta 1837 Alexandrina Lovisa Fredrika Schulman (k. 1841) ja vuodesta 1845 Emelie Antoinette Baeckman (k. 1899). Ehrström tuli ylioppilaaksi 1825 ja vihittiin papiksi 1829. Hänestä tuli Turun ruotsalaisen seurakunnan kappalaisen apulainen 1829, Pietarin ruotsalaisen Katarinan seurakunnan kirkkoherran eli veljensä apulainen 1829 ja samalla pietarilaisessa koulussa uskonnonopettaja 1830–1836, vt. divisioonansaarnaaja ja virolaisen henkivartioseurakunnan vt. pastori 1834 sekä Kronstadtin Pyhän Elisabetin seurakunnan kirkkoherra 1836 ja samalla Itämeren sotalaivaston divisioonanpastori. Vaasan ja Mustasaaren kirkkoherraksi ja lääninrovastiksi Ehrström tuli 1858. Hän oli Tammikuun valiokunnan jäsen ja pappissäädyssä edustaja valtiopäivillä 1863 ja 1867.[1]
Otto Vilhelm Ehrströmin poika toisesta avioliitosta oli eversti, toimitusjohtaja Otto Emil Ehrström.[2] Ehrströmin veljiä olivat lääkäri Karl Robert Ehrström[3] Pietarin ruotsalaisen Katarinan seurakunnan kirkkoherra Eric Gustaf Ehrström (1791 – 1835), Mynämäen kihlakunnan kruununvouti Anders Mauritz Ehrström (1795 – 1852), ja laulunopettaja, urkuri, säveltäjä Fredrik August Ehrström (1801 – 1850).
