Брат М. А. Канилле. Искусству фортепианной игры учился в Петербурге у Н. И. Морейского. Дебютировал в Петербурге в 1850 году (в возрасте 13 лет)[1][2]. Дважды выступал в концертах Бесплатной музыкальной школы, исполнив Концертштюк Р.Шумана (6.5.1864) и 2-й концерт для фортепиано с оркестром Ф.Листа (1865 — первое исполнение в России)[1][2].
Давал уроки фортепианной игры и композиции; в 1859—1862 годы в числе его учеников был Н. А. Римский-Корсаков. С 1861 года преподавал фортепиано в инструментальных классах Придворной певческой капеллы[1][2].
С конца 1850-х гг. был близок с М. А. Балакиревым и его музыкальным кружком[2], куда ввёл и Н. А. Римского-Корсакова[1].
Переложил для фортепиано в 4 руки 2-ю увертюру на 3 русские темы («1000 лет», или «Русь»)[1] и симфоническую поэму «В Чехии» М. А. Балакирева[2].
Н. А. Римский-Корсаков посвятил Фёдору Андреевичу Канилле свою 1-ю симфонию (1862) и романс «Встань, сойди, давно десница» на слова Л. А. Мея (1870)[1][2][3].