Inició sus estudios musicales a la edad de siete años en el Conservatorio Nacional de Música, donde obtuvo en 1959 el grado de Licenciado en Interpretación Musical con mención en Piano, con distinción máxima. En el campo de la composición, realizó estudios con Alfonso Letelier (1954-1958) y Gustavo Becerra (1960-1961). En 1962 obtuvo una beca del Gobierno italiano para perfeccionarse en el Conservatorio Santa Cecilia de Roma, donde estudió dirección orquestal con Franco Ferrara. En años subsiguientes, gracias a una beca del Gobierno francés, cursó estudios en la Ecole Normale de Musique de París con Pierre Dervaux, y -entre 1964 y 1969- tomó clases de análisis musical con Olivier Messiaen y de composición con Max Deutsh.

A su regreso a Chile en 1970, inició sus labores como docente en la Facultad de Artes de la Universidad de Chile, en el área de la Composición Musical. En esta calidad, fue responsable de la formación de una importante generación de músicos chilenos de las décadas de 1970 y 1980, muchos de los cuales juegan, actualmente, un papel fundamental en la escena musical del país.

Además de su aporte pedagógico, Vila ha desarrollado una importante carrera como pianista, tanto solista como en música de cámara, destacándose su participación junto al Ensamble Bártok.

A lo largo de su trayectoria como compositor, que abarca más de 50 años de actividad, se encuentran obras para distintos géneros, que comprenden orquesta, coro, conjuntos de cámara y solistas, además de partituras para teatro y cine. Entre sus obras figuran Secuencia (1964), Canto (1968), Navegaciones (1976), Tonada del transeúnte (1980), Recuerdo del mar (1984) y Germinal (1989). Entre sus últimas creaciones destacan De sueños y evanescencias (2003) para ensamble, dedicada al Taller de Música Contemporánea UC, por la cual recibió el Premio Altazor ese año; Del diario de viaje de Johann Sebastian (2001) para violoncello y piano, y Bodandina con ecos de plata (2001) para 2 cornos.

Ha recibido numerosas distinciones por su labor, entre las que se cuentan el Premio de la Crítica (1986), Premio Municipal de Arte, la Medalla de la Música otorgada por el Consejo Chileno de la Música (2001), Premio Presidente de la República, Mención Música (2001) el Premio Altazor (2003). En el año 2004 fue galardonado con el Premio Nacional de Artes con mención en Música, en reconocimiento a su valiosa labor como docente, compositor e intérprete.

Cirilo Vila murió el jueves 23 de julio de 2015, a los 77 años.