Gimė 1983 m. balandžio 22 d. Vilniuje. Lietuvos politikas, suaugusiųjų švietimo ir pilietinės visuomenės veikėjas, politologas, aplinkosaugos, nelygybės ir skurdo mažinimo aktyvistas, vienas iš LVŽS programos rengimo koordinatorių. 2016 m. išrinktas į Lietuvos Respublikos Seimą. 2016–2020 Seimo Socialinių reikalų ir darbo komiteto pirmininko pavaduotojas. Nuo 2020 m. LVŽS frakcijos seniūnės pavaduotojas.

Rengė darbuotojų derybinę galią Lietuvoje skatinančius teisės aktus – Socialinio dialogo skatinimo įstatymą, specialią 1 proc. gyventojų pajamų mokesčių subsidiją profesinėms sąjungoms. Dalyvavo rengiant „vaiko pinigų“, pensijų sistemos, piniginės socialinės paramos reformas, pasiūlė Finansinės paramos šeimoms įsigyjant būstą regionuose programą, kuri veikia nuo 2018 m. Parengė Seimo Rezoliuciją dėl darnaus vystymosi tikslų įgyvendinimo Lietuvoje, kuri siūlo naują požiūrį į valstybės valdymą ir pažangos kriterijus.

T. Tomilinas deda pastangas Prezidento Kazio Griniaus idėjų ir palikimo sklaidai, pabrėždamas, kad, skirtingai nuo A. Smetonos, K. Griniaus vakarietiškos kairės pažiūros vis dar nepelnytai marginalizuojamos Lietuvoje. 2016 metai Lietuvoje T. Tomilino ir Rimos Baškienės iniciatyva buvo paskelbti Kazio Griniaus metais. Derindamas demokratinės kairės idealus su žaliąja, ekologine, aplinkosaugine mintimi, T. Tomilinas remiasi JAV ekonomisto Timo Jacksono idėjomis.

2005 m. baigė politikos mokslus VU Tarptautinių santykių ir politikos mokslų institute. 2007 m. baigė viešąjį ES administravimą Mykolo Romerio universitete. Laisvai bendrauja 5 kalbomis (lietuvių, anglų, lenkų, rusų, baltarusių), supranta ir kalba vokiečių kalba, mokėsi esperanto kalbos.

2007 m. T. Tomilinas padėjo steigti profesinę sąjungą IKI prekybos tinkle. Konsultavo darbo teisės, pilietinio dalyvavimo klausimais Lelijos fabriko, NORFOS prekybos tinklo ir kitas profesines sąjungas. T. Tomilinas steigė ir vadovavo Socialinių investicijų valdymo centrui. Centro misija – skatinti socialines investicijas per praktinius suaugusiųjų švietimo veiklas aplinkosaugos, socialinio teisingumo, pilietinės visuomenės įgalinimo srityse. 2011 m. dalyvavo rengiant pilietinio švietimo apie Lietuvos istoriją iniciatyvą „Vardai“.

2004–2008 m. dirbo Seimo narės Laimos Mogenienės komandoje, buvo Seimo nario Antano Bauros padėjėjas. 2014–2016 m. dirbo Europos Parlamento nario Bronio Ropės biuro vadovu.
2009 m. T. Tomilinas inicijavo Lietuvos valstiečių liaudininkų sąjungos (LVLS) Žaliųjų frakciją.
Buvo Seimo valstiečių ir žaliųjų frakcijos atstovas Lietuvos Respublikos Valstybės pažangos taryboje.

Vedęs. Augina keturis vaikus: Miliją, Sarą, Motiejų Samuelį, Esterą.