Με στοιχεία τζαζ και σουίνγκ, τα τραγούδια του έγιναν μια ευχάριστη πηγή χαμόγελου και, πολλές φορές, χορού. Γεννήθηκε στις 15 Ιουλίου του 1943 στην Αθήνα και τα παιδικά του χρόνια τα πέρασε στην Κυψέλη.
Σε ηλικία 5 ετών άρχισε να μαθαίνει πιάνο, αλλά δεν πήρε ποτέ πτυχίο στη μουσική. Μετά το σχολείο, πήρε πτυχίο Αρχιτεκτονικής από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, αλλά προτίμησε να αφοσιωθεί εξ ολόκληρου στη μουσική.
Σε ηλικία 27 ετών έγραψε μουσική για τη θεατρική παράσταση «Η Πόλη μας». Τον επόμενο χρόνο τα τραγούδια της παράστασης κυκλοφόρησαν σε δίσκο, με τις φωνές μεγάλων ερμηνευτών, όπως η Βίκυ Μοσχολιού και ο Μανώλης Μητσιάς. Το 1973 κυκλοφόρησε ο πρώτος δίσκος όπου ο Λουκιανός Κηλαηδόνης ερμήνευσε ο ίδιος τα τραγούδια, με τίτλο «Μικρoαστικά». Πριν εκδοθούν σε δίσκο, τα τραγούδια κυκλοφόρησαν παράνομα κατά την περίοδο της δικτατορίας και έγιναν σύμβολο για την νεανική γενιά της εποχής.
Ακολούθησαν ακόμα δυο δίσκοι και το 1978, έρχεται ο δίσκος «Είμαι ένας φτωχός και μόνος καουμπόυ», ο πρώτος που ο Κηλαηδόνης γράφει και ερμηνεύει τα τραγούδια του. Ακολουθούν οι δίσκοι «Ψυχραιμία Παιδιά» (1979), «Χαμηλή πτήση» (1982), «Τραγούδια για κακά παιδιά» (1986), «Γιατί θα γίνω μαραγκός» (1990) κι ένας δίσκος με τραγούδια της δεκαετίας του ‘50 με τίτλο «Fifties και ξερό ψωμί» (1988).
Σταθμός στην καριέρα του αποτελούν οι δισκογραφικές δουλειές «Αχ! Πατρίδα μου γλυκειά» το 1993, όπου κάνει μια ανασκόπηση της μουσικής πορείας της Ελλάδας τα τελευταία πενήντα χρόνια και ο ζωντανός δίσκος «Νέα Κυψέλη – Νέα Ορλεάνη» το 1998, όπου έκανε ένα από τα όνειρά του πραγματικότητα παίζοντας με την τζαζ μπάντα από τη Νέα Ορλεάνη, Preservation Hall Jazz Band.
Παράλληλα με τη δισκογραφική του δουλειά, έγραψε μουσική για το θέατρο και τον κινηματογράφο. Συνεργάστηκε με το «Ελεύθερο Θέατρο» – «Ελεύθερη Σκηνή», το Θεσσαλικό Θέατρο, το Εθνικό Θέατρο, το Κρατικό Θέατρο Βορείου Ελλάδος κ.α. Το 1975 επιμελήθηκε τη μουσική για την αξέχαστη ταινία του Θεόδωρου Αγγελόπουλου «Ο Θίασος», με τον οποίο συνεργάστηκε ξανά δυο χρόνια αργότερα, στην ταινία «Οι Κυνηγοί».
Φυσικά, από την καριέρα του δεν έλειψαν οι συναυλίες, κυρίως σε Ελλάδα και Κύπρο. Η πιο γνωστή ήταν το λεγόμενο «Πάρτυ στη Βουλιαγμένη», που τον Ιούλιο του 1983, θεωρήθηκε το ελληνικό Woodstock. Περίπου 70.000 κόσμος πήγε σε εκείνη τη συναυλία, με τον Κηλαηδόνη να γίνεται ο πρώτος καλλιτέχνης που έκανε συναυλία σε ανοιχτό φυσικό χώρο.
Ήταν παντρεμένος με την ηθοποιό Άννα Βαγενά με την οποία απέκτησαν δυο κόρες. Μαζί το 1999, δημιούργησαν τον δικό τους πολυχώρο, το «Μεταξουργείο», όπου και δραστηριοποιήθηκε μέχρι το τέλος της ζωής του.
Τα τελευταία χρόνια της ζωής του ο δημοφιλής καλλιτέχνης αντιμετώπιζε σοβαρά προβλήματα υγείας. Έπασχε από την καρδιά του και αργότερα προσβλήθηκε από καρκίνο των πνευμόνων, όπως είχε εκμυστηρευθεί σε μία του συνέντευξη. Πέθανε στις 7 Φεβρουαρίου 2017 στην Αθήνα, σε ηλικία 73 ετών.
