Narodil se v Ústí nad Orlicí v rodině zdejšího kantora a ředitele kůru Františka Hniličky, od kterého dostal základy hudebního vzdělání. Když mu v 10 letech zemřela matka, byl mladý Hnilička přijat jako sopranista do proslulého augustiniánského kláštera v Brně, kde posléze vypomáhal jako houslista v divadle. Po ztrátě chlapeckého hlasu se vrátil ke svému otci do rodiště, kde se pilně cvičil ve hře na varhany a také se seznamoval s dechovými nástroji. Od r. 1843 navštěvoval hlavní vzornou školu na Malé Straně v Praze a současně navštěvoval proslulou varhanickou školu (tehdy dvouletá). Již za studií projevoval Hnilička velké nadání v kontrapunktu a byl také za tuto svoji dovednost na konci 2. ročníku vyznamenán.

V r. 1845 vstoupil na přání svého otce do přípravného jednoletého učitelského kurzu v Hradci Králové po jehož absolvování působil na mnoha vesnicích jako podučitel a varhaník (např. Žamberk, Německé Heřmanice a pod…) až se nakonec usadil ve svém rodišti. Mimo školních povinností se horlivě věnuje kompozici (1. skladba již v 17 letech – mše C dur op. 1) a studiu děl J. Haydna,  W. A. Mozarta a L. van Beethovena. Za svého pobytu v Ústí vytvořil Hnilička na 63 hudebních děl, jsou mezi nimi zejména duchovní díla (mše, litanie, žalmy…), ale také např. ve své době velice oblíbené mužské sbory nebo první česká symfonická báseň Táborita op. 60 (1862) s violovým sólem a obligátním mužským sborem (zpěv chorálu: Ktož jsú boží bojovníci), o které se pochvalně vyjadřoval i Bedřich Smetana.

Protože Ústí nedokázalo vytvořit pro Hniličku vhodné pracovní podmínky, přestěhoval se, díky úsilí J. Klimeše, s celou rodinou do Chrudimi, kde se stal r. 1863 varhaníkem a později (1872) i ředitelem kůru. Mimo to vedl dlouhá léta chrudimskou ostrostřeleckou kapelu, byl sbormistrem zpěváckého spolku Slavoj, dlouholetým členem Klimešova kvarteta a v neposlední řadě působil jako věhlasný hudební pedagog a první učitel hudby na chrudimském gymnáziu. Mezi jeho žáky patřili např. pozdější pěvec ND Bohumil Benoni, hudební vědec Jaroslav Mikan (1881 – 1948) nebo František Neumann (1874 – 1929), pozdější náš přední operní dirigent, hlavně brněnské opery.

Hniličkovým přítelem byl a s jeho tvorbou se setkal také Antonín Dvořák , kterému věnoval Hnilička svůj smyčcový kvintet op. 126 c moll, o němž se Dvořák velmi pochvalně vyjádřil. Hnilička spolupůsobil na drtivé většině hudebních podniků v Chrudimi, nejdůležitější pro něj byl však chrudimský kůr.

Alois Hnilička zemřel v Chrudimi 10. listopadu 1909.

Pro nás je dnes důležitý zejména Hniličkův odkaz, jeho skladatelská činnost. Protože byl velice skromným neprůbojným člověkem, bylo z jeho díla vydáno jen velmi málo skladeb. Naprostá většina zůstala uzavřena za zdmi archivů a muzeí. Že byly jeho kompozice velmi oblíbené, víme z dobových ohlasů.