A. Piličiauskas gimė 1936 m. spalio 9 d. Punios miestelyje, Alytaus rajone, pastaruoju metu gyveno Vilniuje.
1965-1968 m. A. Piličiauskas pradėjo dirbti Lietuvos valstybinėje konservatorijoje (dabar Lietuvos muzikos ir teatro akademija) prorektoriumi.
A. Piličiausko iniciatyva tuometinėje Lietuvos valstybinėje konservatorijoje į mokymo programą įtrauktas muzikos pedagogikos psichologijos kursas, o 1968 m. įkurtas Mokomosios ir gamybinės praktikos kabinetas (dabar vadinamas Pedagoginės ir koncertinės praktikos skyriumi), kuriam vadovavo iki 1974 m. (tada buvo įkurta Pedagogikos katedra).
1973 m. Vilniaus valstybiniame universitete A. Piličiauskas apgynė daktaro disertaciją „Moksleivių muzikinio ugdymo klausimai elementaraus muzikalumo procese“.
1976 m. A. Piličiauskas drauge su E. Ignatoniu įkūrė Lietuvos muzikos konservatorijos Vaikų muzikos mokyklą.
1991 m. Maskvos V. Lenino valstybiniame pedagoginiame universitete apsigynė habilituoto daktaro disertaciją „Muzikos pažinimo kaip auklėjimo problema“.
1977-1993 m. ėjo tuometinės Lietuvos valstybinės konservatorijos (vėliau Lietuvos muzikos akademijos) docento pareigas, nuo 1993 m. - profesoriaus. 1995 m. Lietuvos muzikos akademijos (dabar Lietuvos muzikos ir teatro akademija) Kauno fakultete įkūrė Muzikos pedagogikos katedrą, kuriai vadovavo iki 2002 m.
1992 m. gavęs finansavimą iš nevyriausybinių organizacijų ir mecenatų, įkūrė Lietuvos alternatyvaus muzikinio ugdymo centrą, kuris vienijo pedagogus bei mokslininkus, propaguojančius netradicinį ugdymo turinį ir metodus.
1995 m. A. Piličiauskas drauge su Santarvės premijos laureatais (JE Vincentas Sladkevičius, Tėvas Stanislovas, mons. Kazimieras Vasiliauskas ir kt.) įsteigė Neįgaliųjų meninio ugdymo paramos fondą.
1996-2000 m. A. Piličiauskas buvo Klaipėdos universiteto profesorius, nuo 1996 m. - Šiaulių ir Vilniaus pedagoginio universitetų, nuo 2007 m. - Panevėžio kolegijos profesorius.
Pripažinus ir aukštai įvertinus ne tik Lietuvoje, bet ir užsienyje A. Piličiausko sukurtus inovatyvius asmeninės prasmės ir intonuojamos prasmės metodus 2002 m. jis išrinktas Tarptautinės pedagoginio švietimo mokslų akademijos (ITTAS) akademiku.
A. Piličiauskas yra išleidęs kelias dešimtis monografijų.