Wallenius oli naimisissa vuodesta 1907 Inez Anna Theresia Berndtin kanssa.
Teoksia
Amerikan Yhdysvaltojen synty. Amerikan suomalaisen kirjallisuuden seuran julkaisuja 1. Amerikan suomalainen kirjallisuuden seura, Hancock, Michigan 1904 (nimellä T. Wallenius)
Suomenkielen lukukirja: ruotsalaisia kauppakouluja varten. Oppilaitoksen ”Högre svenska handelsläroverket i Helsingfors” julkaisuja 3. Otava 1912
Englantilais-suomalainen sanakirja – English-Finnish dictionary. Kirja, Helsinki 1916, 2. korjattu painos 1924, 3. painos WSOY 1936
Prinsessa kultakutri, lapsille kirjoittanut Kari Vallio. Otava 1918
Suomalais-englantilainen tulkkisanakirja – Finnish-English dialogue dictionary. Kirja, Helsinki 1920, 2. painos 1925
Suomennoksia
Karel Sabina: Myyty morsian: 3-näytöksinen koomillinen ooppera; säveltänyt Bedřich Smetana, Max Kalbeckin saksalaisesta laitoksesta suomentanut Toivo Wallenius. Suomen laulun arpajaistoimikunta, Helsinki 1910, Suomalainen Ooppera, Helsinki 1927
H. G. Wells: Ilmasota: tulevaisuuden kuvaus. Emil Vainio, Helsinki 1910