Fill i deixeble de Joan Vila i Cinca i pare de Joan Vila i Grau. Es formà també a la Llotja barcelonina i a l’escola de San Fernando de Madrid. Pensionat per l’ajuntament de Sabadell, anà a París i a Itàlia. Partí d’un realisme directe (La mare, 1914), i rebé després la influència de Mela Muttermilch (La mare cosint, 1918).
Exposà individualment a Barcelona (Galeries Laietanes, 1919), i residí a París (1919-20), on feu alguns finíssims paisatges urbans. Exposà de nou a Barcelona el 1922 (El Camarín) i el 1932 (Syra), i alhora prengué part en diverses exposicions col·lectives. A la postguerra participà en l’Exposición de Arte Sacro de Vitoria (1940) i en la Biennal de Venècia (1940 i 1952), i tornà a exposar a Barcelona (Faianç, 1940).
Obtingué diversos premis, entre els quals la medalla d’honor de l’Exposició Nacional de Barcelona (1942) i la primera medalla de gravat a la de Madrid del 1948 per El sopar.
Posteriorment, continuà exposant individualment a Buenos Aires i a Rosario (Argentina), el 1954; a Barcelona (1971, 1979, 1980) i a Sabadell (1974, 1978, 1979). Se li han dedicat sengles exposicions antològiques a Barcelona, Sabadell i Caldes de Montbui (1984). Conreà força la pintura mural, des del 1925 (altar de Sant Sebastià al Gremi de Fabricants de Sabadell), amb obres a Sabadell, Vilafranca del Penedès, Terrassa, Sant Sebastià de Montmajor, El Escorial i Barcelona, on decorà la Sala de la Ciutat de l’ajuntament (1964).
Fou catedràtic de gravat a l’Escola Superior de Belles Arts de Sant Jordi de Barcelona (1949-58), i es lliurà a la tasca pedagògica amb dedicació. Fou acadèmic de Sant Jordi i corresponent de San Fernando. La seva obra madura (des dels anys vint), centrada molt sovint en figures i maternitats, es caracteritza per la seva nitidesa i la serenitat ben noucentista del seu ambient.