Родился в 1931 году в Тбилиси. После успешного окончания Тбилисского института инженеров железнодорожного транспорта с 1954 года работал в Мостопоезде № 464. Строил второй путь железной дороги Пермь — Свердловск, новую дорогу Стерлитамак — Абдул в Башкирии, железнодорожные пути Тюмень — Омск, Тюмень — Тобольск.
С 1960 года трудился в тресте «Архбумстрой», вначале — прорабом, затем — главным инженером. С июня 1961 года — начальник СМУ-3, с февраля 1969-го — управляющий строительно-монтажным трестом № 4.
Под его началом проведены значительные работы на крупных промышленных объектах I и II очередей Архангельского ЦБК (город Новодвинск). Как управляющий трестом обеспечил строительство и ввод в эксплуатацию новых мощностей III очереди Архангельского ЦБК.
В 1981 году был назначен начальником Главархангельскстроя.
Юрий Томилин удостоен орденов «Знак Почета» (1966), Трудового Красного Знамени (1971), болгарского Золотого ордена труда (1975), ордена Октябрьской Революции (1981). Указом Президиума Верховного Совета РСФСР ему присвоено высокое звание «Заслуженный строитель РСФСР».
Прощание с Юрием Семеновичем Томилиным состоится 3 ноября в 9.30 в траурном зале судмедэкспертизы Архангельской областной больницы.
