Vilberg começou em Lauscha em janeiro de 2002 pela primeira vez na Copa Continental de Salto de Esqui (COC). Nos anos seguintes, ele competiu apenas em competições COC e FIS Cup na Noruega . Depois de estar em março de 2006 com a competição da Copa do Mundo realizada em Oslo e Lillehammer foi lançada pela primeira vez em competições de primeira classe, ele participou de todas as competições de verão COC de 2006. Lá conseguiu bons resultados e no final da temporada terminou em sétimo lugar na classificação geral. No inverno de 2006/07, em que voltou a estrear no COC, não conseguiu recuperar a boa forma de verão e apenas alcançou colocações medíocres. Embora ele tenha mostrado apenas um desempenho moderado nas competições de verão do COC de 2007, ele foi usado em várias competições do Grande Prêmio de Verão , mas sempre perdeu a segunda fase. Depois de conseguir um resultado entre os dez primeiros com um sétimo lugar na abertura da temporada da Copa Continental de Inverno 2007/08 em Pragelato , ele foi contratado uma semana depois na Copa do Mundo em Trondheim . Lá ele conseguiu se classificar pela primeira vez nos pontos com um 18º e um 25º lugar. No decorrer da temporada, ele conseguiu várias aparições em Copas do Mundo, mas também saltou com força na Copa Continental e comemorou sua primeira vitória lá em 22 de dezembro de 2007, em Garmisch-Partenkirchen . Ele também foi capaz de convencer nas competições de verão do COC de 2008 e venceu outra competição em 14 de setembro em Lillehammer. Depois disso, porém, Vilberg não foi mais capaz de desenvolver esses serviços. Nos dois anos seguintes estreou exclusivamente na Copa Continental, temporada 2010/11 só foi utilizado nacionalmente.
Após esses três anos de insucesso, ele anunciou no final de maio de 2011 que encerraria sua carreira e anunciou que iria trabalhar no departamento de materiais da equipe norueguesa a partir da temporada 2011/12. Para a temporada 2014/15, Vilberg assumiu a posição de co-treinador da seleção norueguesa.
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