Ο Στέλιος Τσιλιούκας αποφοίτησε από το τμήμα Φυσικής του Εθνικού Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών το 2004 και ολοκλήρωσε μεταπτυχιακές σπουδές στην Ναυτική και Θαλάσσια Τεχνολογία στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο το 2006 όπου εργάστηκε ως ερευνητής. Από το 2008 εργάζεται ως μόνιμος εκπαιδευτικός στην δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Σήμερα διδάσκει Φυσική στο Πρότυπο Γυμνάσιο Ευαγγελικής Σχολής Σμύρνης όπου διεξάγει τον όμιλο Θεωρητικής Φυσικής για μαθητές. Από τον Φεβρουάριο του 2021 είναι υποψήφιος διδάκτορας στο τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας και εκπονεί το διδακτορικό του στο Αστεροσκοπείο Αθηνών υπό την επίβλεψη του Κύριου Ερευνητή του ΕΑΑ Εμμανουήλ Σαριδάκη.

Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα εστιάζουν στη σχετικότητα, κοσμολογία, θεωρίες βαρύτητας, σκοτεινή ενέργεια, και σκοτεινή ύλη.