Анатолий Васильевич Гилёв родился 14 апреля 1931 года в селе Заложном Заложинского сельсовета Марайского района Курганского округа Уральской области (ныне деревня находится в Мостовском сельсовете Варгашинского района, Курганской области). Его мать умерла, когда Анатолию было два года, отец не вернулся с фронта, до войны работал в курганской районной газете. Поэтому Анатолий с младшим братом попали в детский дом.
В 1948 году окончил Курганское железнодорожное училище.После окончания железнодорожного училища работал художником в обществе «Трудовые резервы» .После службы в Советской Армии год проработал в художником-декоратором в Курганском драмтеатре.
В 1954—1955 посещал студию изобразительного искусства (рук. С. Э. Блажевич) при Дворце культуры ЧТЗ.
В 1955—1956 работал художником Челябинского театра драмы.
В 1956—1964 — журналист, сотрудник газеты «Комсомолец» (ныне «Команда» ).
В 1961 году окончил философский факультет университета марксизма-ленинизма в Челябинске.
В 1964—1970, 1980—1982 — художественный редактор Южно-Уральского книжного издательства.
В 1970—1973 — главный художник мастерских Художественного фонда СХ СССР.
В 1960—90-е гг. работал в творческих группах графики, карикатуры, эстампа, художественного оформления книги в подмосковных домах творчества СХ России.