Pənah Xəlilov 1925-ci il iyulun 1-də Gürcüstanın Borçalı rayonunun Sadaxlı kəndində ziyalı ailəsində anadan olmuşdur. İbtidai təhsilini kənddə almışdır. 1934-cü ildə ailəlikcə Gəncəyə köçdüklərindən M.Ə.Sabir adına 5 saylı şəhər orta məktəbində oxumuş, ADU-nun filologiya fakültəsini bitirib (1943-1948), orada Azərbaycan ədəbiyyatı tarixi kafedrasının aspirantı (1948-1951), sonra həmin kafedrada baş müəllim, dosent (1951-1969), SSRİ xalqları ədəbiyyatı tarixi kafedrasının müdiri (1969-1989) olmuşdur. 1948-ci ildən fəal ədəbi yaradıcılığa başlamışdır. Ədəbi tənqid, ədəbiyyatşünaslıq və bədii tərcümə ilə məşğul olmuşdur. Azərbaycan ədəbiyyatı və keçmiş SSRİ xalqları ədəbiyyatı sahəsində ixtisaslaşmışdır. "Azərbaycan sovet ədəbiyyatı tarixi" (üç cilddə) və "Azərbaycan sovet ədəbiyyatı tarixi oçerkləri" (rusca) kitablarının müəlliflərindən biridir. Azərbaycan yazıçılarının VI qurultayında idarə heyətinə seçilmişdir.
16 avqust 2019-cu ildə vəfat etmişdir.