Гильена родился в семье бывшего мастера-серебрильщика. Родители Гильена — мулаты и потомки мулатов. Этот факт послужит причиной будущей заинтересованности юного поэта именно творчеством специфического этноса, который сформировался на острове Куба в результате слияния разных рас и народов. Со временем отец Гильена стал журналистом, а в 1909 —1913 гг. был сенатором республики, погиб в 1917 г. Гильен вырос в обстановке политической борьбы. В 1920 г. он стал бакалавром, тогда же на страницах журналов и газет появились его первые стихи, созданные под влиянием эстетики модернизма («Ум и сердце», опубл. в 1965 г.). В 1921 г. Гильен стал студентом юридического факультета Гаванского университета, но, разочаровавшись в юриспруденции, бросил университет и возвратился домой. В 1923 г. он основал журнал «Лиса» и начал пробовать свои силы в журналистике. В 1926 г. Гильен нанялся на службу в государственный секретариат внутренних дел. В это время он писал авангардистские стихи, часто публиковался в газетах и журналах. Конец 20-х — начало 30-х гг. стал периодом активной политической деятельности Гильена.
В 1930 г. в газете «Диларио где ла Марина» появились стихи, объединенные им в сборник «Мотивы сна» («Motivos del son»), где поэт использует традиционные для негритянско-кубинской народной литературы мотивы и ритмы. Сон — народный танец с пением, который возник на Кубе в результате слияния испанской традиции и песенного фольклора кубинских негров. Герои этих стихов — простые люди его страны. Такого типа произведения, написанные Гильеном, были непривычными и новаторскими по своему звучанию. Тем самым поэт создал кубинский национальный стих, хотя в раннем периоде творчества Гильена глубоких проблем и идей еще нет. Второй сборник поэта «Сонгоро Косонго « («Songoro Cosongo», 1931), где опубликованы « стихи-мулаты», по выражению самого поэта, был ознаменован возвратом к социальным мотивам и получил значительный резонанс на Кубе, а сам Гильен выдвинулся в ряд наиболее сильных представителей т.н. «негритянской поэзии».
С 1934 г. политическая тема начала занимать все большее место в его творчестве. Подтверждает это сборник «Вест-Индийская компания» («West-Indies Ltd», 1935), в центре внимания которой проблемы негритянского народа и где социальные, антиимпериалистические мотивы особенно выражены. Центральное место в сборнике отведено поэме с одноименным названием. Героем сборника является народ, который страдает и борется. Именно из «Вест-Индийской компании» «негритянская» тема в творчестве Гильена как составная часть проблем кубинского народа, которые он поднимает в своих произведениях, стала доминирующей. Во время пребывания в Мексике Гильен создал сборник «Песни для солдат и соны для туристов» («Cantos para soldatos y sones para turistas», 1937). В него вошли антимилитаристские стихи и поэма «Хосе Рамос Канталисо», в которой выведен образ народного певца.
В годы испанской войны Гильен работал корреспондентом и в том же 1937 г. вступил в коммунистическую партию Кубы. В это время Гильен принимал участие в работе II Международного конгресса писателей на защиту культуры, отстаивал Испанскую республику в своих выступлениях и печати. Вместе с X. Маринельо он опубликовал серию репортажей под названием «Люди республиканской Испании»(«Hombres de Espana leal», 1938) и поэму «Испания. Поэма в четырех печалях и одной надежде» («Espana. Poema en cuatro angustias y unaesperanza», 1937).
В годы Второй мировой войны Гильен активно участвовал в антифашистской борьбе и вместе с тем создал поэтический цикл, со временем объединенный в сборник под названием «Все песни» («El son entero», 1947). Здесь поэт развивает и углубляет темы, характерные для его раннего творчества.
После Второй мировой войны Гильен стал одним из руководителей движения приверженцев мира, за что его по приказу диктатора Батисты несколько раз арестовывали.
В 1945 г. Гильен много путешествовал по странам Латинской Америки. В творчестве Гильена послевоенных лет политическая тема и заинтересованность политикой в целом не исчезают. Свидетельством этого являются произведения, в которых поэт чествует память своих соратников по революционной борьбе. Им посвящено несколько элегий: «Элегия о Жаке Румене в небе Гаити» (1948), «Элегия памяти Хесуса Менендеса» (1951), «Элегия на смерть Эммета Тилла» (1956) и т.д. Изображая трагическую гибель своих героев, Гильен проповедует веру в торжество справедливости, отплаты убийцам и тиранам и неисчерпаемую веру в силы народа.
В 1954—1958 гг. Гильен находился в эмиграции. В 1958 г., когда он много путешествовал и натянуто проживал за пределами своей страны, издал сборник «Голубь окрыленного народа» («La paloma del vuelo popular», Буэнос-Айрес), в которой высказал веру в будущую революцию на Кубе. Этот сборник является лирическим рассказом об обычных людях, их борьбе за свою жизнь. В 1959 г., после революции, возвратился на родину, где активно включился в политическую и литературную деятельность, прославлял победу народа и строительство нового общества на Кубе. В 1961 г. Гильен был избран главой Союза писателей и художников Кубы.
В следующие года поэт создал сборники «Что у меня есть...» (1964), «Стихи о любви»(1964), «Большой зверинец» (1968), «Зубчатое колесо» (1972), «Морем Карибским кораблик плывет бумажный « (1975) и др. Книга «Большой зверинец» заняла особое место в творчестве Гильена. Природа и общество описаны здесь в образах представителей фантастической фауны. Все они помещены в своеобразные выдуманные поэтом зверинцы.
Особенностью творчества Гильена является доминирование в ней субъективно-лирического начала, которое прослеживается и в книге «День за днем» (1972), которая является сложным прозаично-поэтическим сплавом разнородных элементов, которые тяжело подвергаются жанровому определению.
