Né à Paris, le 11 décembre 1876.
Louis Gillet entra à l’École Normale Supérieure en 1896. Il a été l’élève de Romain Rolland et il se lia d’amitié avec Charles Péguy, à qui il devait consacrer un ouvrage.
Un périple qu’il effectua enfant en Italie avec ses parents lui donna précocement le goût des voyages, et ne fut pas pour rien dans sa vocation d’historien de l’art.
Louis Gillet obtint une chaire à l’université Laval de Montréal avant de se fixer dans l’Oise, à Chaalis-Ermenonville, où il devint conservateur du musée Jacquemart-André.
Son œuvre témoigne avec la plus grande érudition de l’étendue de son savoir et du vaste champ dans lequel s’exprima sa curiosité. Il était intéressé tout autant par les grands peintres classiques que par l’architecture religieuse ; on citera pour mémoire : Nos maîtres d’autrefois, Les Primitifs français, Raphaël, La Peinture au XVIIe et XVIIIe siècles, Watteau, Saint François d’Assise, Trois variations sur Claude Monet, Sainte-Beuve et Alfred de Vigny, La Cathédrale de Chartres, Histoire artistique des ordres mendiants, Claudel présent.
Spécialiste des questions d’art à la Revue des deux mondes, Louis Gillet consacra encore son talent à faire mieux découvrir à ses contemporains la richesse des autres cultures européennes. Fin connaisseur de l’Italie, il consacra également plusieurs études à la littérature anglaise (Shakespeare, Joyce, D. H. Lawrence), et un grand quotidien du soir confia à cet anglophile, journaliste à ses heures, le reportage sur le couronnement du roi Georges VI, à Londres, en 1936.
Louis Gillet fut élu à l’Académie française le 21 novembre 1935 au fauteuil d’Albert Besnard par 19 voix, contre 7 à Jean-Louis Vaudoyer. Il rejoignait sous la Coupole son beau-père, René Doumic.
« La richesse même de votre culture, la variété de vos informations, la qualité de vos émotions faisaient de vous, jeune encore, une autorité en matière d’histoire de l’art [...] Il y a en vous un poète qui donne des ailes à l’historien, un poète qui sait étreindre l’horizon de l’histoire », lui déclara Georges Goyau qui le reçut le 11 juin 1936. Paul Claudel, son successeur, devait, quant à lui, rendre hommage à « la passion de connaître au service de la passion d’expliquer » qui avait animé toute la vie de Louis Gillet.
Mort le 1er juillet 1943.