Jens Kilian studierte an der Kunsthochschule Berlin Weißensee und verließ 1984 die DDR. 1985 bis 1990 war er Assistent an der Deutschen Oper Berlin und 1990 bis 1992 Ausstattungsleiter an den Bühnen Köln, bevor er ab 1992 als freischaffender Bühnen- und Kostümbildner arbeitete, u. a. am Deutschen Schauspielhaus Hamburg, bei den Münchner Kammerspielen, am Wiener Burgtheater, an den Opernhäusern in Frankfurt, Stuttgart, Nürnberg und Berlin sowie bei den Bad Hersfelder Festspielen. Er entwarf Bühnenbilder für viele namhafte Regisseur*innen wie Dimiter Gottscheff, Christof Nel, Karin Beier, Thirza Brunken, Jossi Wieler, Joachim Schlömer, Dieter Wedel, Martin Kušej und Johan Simons. Mit Gil Mehmert verbindet ihn eine langjährige Zusammenarbeit.