Bottenlaget, som i höstas var tillbaka i högsta divisionen, har haft en usel start med elva förluster på 14 matcher.
Det gjorde att tränaren Paul Heckingbottom fick gå och Premier Leagues första tränarbyte för säsongen var ett faktum.
Wilder har skrivit på till 2025.
– Det var en möjlighet som jag inte kunde tacka nej till, säger Wilder.
Han ledde "Blades" i nästan fem år och lämnade i mars 2021.