פאבל גילילוב נולד בשנת 1950 באוקראינה. כילד פלא מוזיקלי, בחסותו של דמיטרי קבלבסקי, השלים גילילוב את לימודי הפסנתר שלו בקונסרבטוריון בלנינגרד בהצטיינות. עוד בהיותו סטודנט, זכה פאבל גילילוב בתחרות הפסנתר הלאומית במוסקבה בשנת 1972. הוא חתן תחרות שופן הבינלאומית בוורשה ותחרות הפסנתר הבינלאומית על שם ויוטי ב-ורצ'לי (פרס ראשון). בשנת 1978 היגר גילילוב למערב והמשיך בפעילות הקונצרטים וההוראה שלו. בשנים 1979 עד 2013 לימד כפרופסור לפסנתר באוניברסיטה למוזיקה בקלן ומאז 2007 ועד היום הוא פרופסור לפסנתר באוניברסיטת מוצרטיאום בזלצבורג. הופעותיו עם התזמורות המובילות והופעותיו הרבות במרכזים התרבותיים החשובים בעולם התקבלו בהתלהבות על ידי הקהל והמבקרים. הקלטות התקליטורים עבור Deutsche  חברות תקליטים מובילות ביססו את המוניטין שלו.

גילילוב השתתף בפסטיבלים רבים: ניופורט (ארה"ב), ברצלונה, פסטיבל זלצבורג, ברלין, אדינבורו, שלזוויג-הולשטיין ורבים נוספים. בנוסף לקריירת הסולו שלו, הוא משקיע חלק נכבד מזמנו במוזיקה קאמרית. פאבל גילילוב היה חבר ברביעיית הפסנתר של הפילהרמונית של ברלין. פייר אמויאל, דמיטרי סיטקובצקי, טבאה צימרמן ומישה מאיסקי היו שותפיו הקבועים למוזיקה קאמרית. במשך למעלה מ-25 שנים הוא ניגן בדואו עם בוריס פרגמנצ'יקוב, ומספר שנים בטריו עם ויקטור טרטיאקוב וקארין גאורגיאן. בשנת 2005 הקים גילילוב את תחרות בטהובן טלקום הבינלאומית בבון ומאז משמש כמנהלה האמנותי וכנשיא חבר השופטים שלה. פאבל גילילוב מוביל כיתות אמן בינלאומיות ברחבי העולם והוא שופט מבוקש בתחרויות יוקרתיות. מספר יצירות של מלחינים בני זמננו הוקדשו לו ובוצעו על ידיו בבכורה.