Formado como musicólogo en la Universidad Friedrich Wilhelm de Berlín, con los profesores Arnold Schering y Friedrich Blume, Federico Heinlein plasmó su interés por la Historia de la Música y la Literatura en una larga carrera como crítico musical.

Haciendo siempre hincapié en que un comentario periodístico no debe ser considerado una crítica musical ("Premio Nacional: Chile, un regalo de la vida", Revista Ercilla 2666, 3 de septiembre, 1986), en Chile comenzó escribiendo en el diario La Estrella cuando vivía en Viña del Mar. Entonces, Heriberto Goetz, editor de El Mercurio de Valparaíso y amante de la música, le pidió que escribiera un artículo. Comenzó así su larga carrera como crítico.

Al llegar a la capital en 1952, se integró al equipo de redacción de un semanario que editaba Enrique Bello. Comenzó luego a hacer crítica musical en la revista Pro Arte y en 1954 reemplazó a Juan Orrego Salas en El Mercurio de Santiago como crítico de conciertos. El editor René Silva lo orientó y corrigió en sus inicios como colaborador; hasta que, por el éxito de sus críticas, lo contrataron definitivamente. Permaneció en ese oficio hasta 1967, principalmente como crítico de ópera, conciertos, ballet y, en ocasiones, de teatro extranjero. Por otra parte, desde 1957 fue miembro del Círculo de Críticos de Arte, agrupación que llegó a presidir.

Autodefinido como un "mediador entre el público y el artista" ("Heinlein: admiro lo auténtico; Beethoven y Violeta Parra lo son", El Mercurio, 29 de agosto, 1986, p.6), propugnó una visión amplia de la música, que plasmó al afirmar: "la música es solo una y no me parece que haya que hacer distinciones. No me gusta hablar de 'música docta'. La música es la música, así como el hombre es el hombre" ("Federico Heinlein: los medios de comunicación deberían favorecer auge de la crítica de arte", El Mercurio (Santiago), 27 de abril, 1989, C12).