Se distribuye en el centro sur de la Amazonia brasileña desde el extremo este de Amazonas hacia el este hasta ambas márgenes del río Tapajós, y en la margen oriental del río Teles Pires hacia el sur hasta el norte de Mato Grosso.
[1] La especie W. nigrigula fue descrita por primera vez por la ornitóloga germano – brasileña Maria Emilie Snethlage en 1914 bajo el nombre científico Hypocnemis poecilonotus (error) nigrigula; localidad tipo «Boim, Río Tapajós, Brasil.»[2] El nombre genérico masculino «Willisornis» conmemora al ornitólogo estadounidense residente en Brasil Edwin O’Neill Willis (1935-2015) y del griego «ornis, ornithos»: ave;[4] y el nombre de la especie «nigrigula», del latín «niger»: negro, y «gula»: garganta, significando «de garganta negra».
[6][7] Con base en las diferencias morfológicas presentadas en el mismo trabajo de Isler & Whitney (2011),[6] algunas clasificaciones, como Aves del Mundo (HBW) y Birdlife International (BLI) consideran a la presente como especie separada de Willisornis vidua.
[9][10] Las diferencias morfológicas apuntadas por HBW para justificar la separación, a pesar de reconocer que los cantos son casi idénticas, son: la garganta del macho de color negro sólido y no blanquecino; la mancha interescapular blanca (generalmente oculta) de la hembra mucho mayor; y, la corona y manto del macho de color gris ligeramente más oscuro.
Además, la presente especie y W. vidua han sido encontradas a una distancia de apenas un kilómetro en Pará, lo que fuertemente sugiere que son parapátricas.