Né en 1928 à Paris, Gilles Aillaud peint et dessine très tôt. A l'âge de 18 ans, il commence des études de philosophie avant de se tourner vers la peinture en 1949.

Au cours des années 50, il peint des oiseaux et des paysages marins. Il réalise sa première exposition personnelle en 1952. Pendant de longues années, il travaillle dans un isolement complet.

En 1962, il épouse Camille Couturier avec qui il aura une fille, Marie en 1965 puis un fils, Arthur, en 1973.

En 1964, il entre au Comité du Salon de la jeune peinture et en devient le président un an plus tard.
Il réalise des oeuvres collectives avec Eduardo Arroyo et Antonio Recalcati telles qu' Une passion dans le désert qui, avec ses treize tableaux, revendique un droit au récit en peinture ou Vivre et laisser mourir ou la fin tragique de Marcel Duchamp, suite de peintures qui s'en prend à Marcel Duchamp et à la liberté illusoire qu'il représenterait selon eux.

Au cours des années 70, il peint des animaux enfermés dans des cages, des enclos, des verrières ou derrière des grilles.
Il expose en 1971 à l'ARC au Musée d'art moderne de la Ville de Paris, ses peintures réalisées depuis 1964. L'exposition fut décrochée par l'artiste pour protester contre un acte de censure exercé par les pouvoirs publics sur un de ses confrères. En 1974, Gilles Aillaud expose Peintures à la galerie Claude Bernard.

Il expose à nouveau à l'ARC en 1980, puis à la Maison de la Culture de Saint-Etienne en 1981 ainsi qu'à Grenoble en 1984. 
Plus récemment, une exposition lui a été consacrée en 1997 au Centre d'art contemporain d'Istres. En 1999, il participe à l'exposition 12 peintres contemporains au Palais des Papes d'Avignon. 

Outre ses nombreuses expositions en France et à l'étranger, il a réalisé d'importants décors pour le théâtre, notamment à la Schaubühne de Berlin avec Klaus Michaël Grüber. Il est également auteur d'une pièce de théâtre Vermeer et Spinoza (Edition Christian Bourgeois, 1987).

Gilles Aillaud décède à Paris en 2005.