Probablemente hijo de Henry Lilly, vicario de Croydon, su carrera se centró en Cambridge. Es quizás el 'Mr. Lilly' que ayudó en la representación de "Valetudinarium" de William Johnson en Queens' College el 06 de febrero de 1638.

En 1645 y 1647 sus dos hijas fueron bautizadas en St Michael en la ciudad. Su forma de tocar la viola es alabada en un poema "To Mr Lilly, Musick-Master in Cambridge" en la colección "Amanda" de Nicolás Hookes (1653). Luego de la Restauración se unió a la King's Private Musick como intérprete de tiorba, y se mantuvo activo en el servicio de la corte hasta su muerte.

Fue patrocinado por la familia North y enseñó a tocar la tiorba a Roger North. También fue amigo del compositor John Jenkins. Estuvo activo en la Westminster Corporation of Music desde al menos 1664, pero vivió en Baldwins Gardens, Holborn. Se conocen 25 solos para lyra viol de Lilly, algunos publicados por John Playford (1651 (6), 1652 (7), 1661 (4) y 1669 (6)), y los otros en manuscrito.