Киллен был учеником Джона Чедвика, который вместе с Майклом Вентрисом завершил расшифровку линейного письма Б. С 1967 по 1990 год Киллен преподавал античность в Кембриджском университете. В 1990 году он был назначен лектором, а затем профессором микенского греческого языка. Таким образом, он занимал одну из двух кафедр в мире по этой специализации (другую кафедру в Неаполе занимает Луи Годар). С 1999 года является почетным профессором микенского греческого языка и научным сотрудником колледжа Иисуса в Кембридже. В 1995 году он был избран членом Британской академии.
В области микенологии Киллен сыграл ведущую роль в публикации Корпуса микенских надписей из Кносса и транслитерации табличек из Кносса. В более широкой области индоевропейских исследований Киллен работает над индоевропейской фонологией и надписями и литературными свидетельствами диалектов классического греческого языка.