প্রফেসর ডা. মোঃ জিল্লুর রহমান এমবিবিএস পাশ করার পর সার্জারিতে এফসিপিএস ডিগ্রি সম্পন্ন করেন এবং পরবর্তীতে বিএসএমএমইউ থেকে নিউরোসার্জারিতে এম এস ডিগ্রি সম্পন্ন করেন।
মেডিকেল শিক্ষকতা জীবনের শুরুতে প্রফেসর ডা. মোঃ জিল্লুর রহমান চট্টগ্রাম মেডিকেল কলেজ ও হসপিটালে নিউরোসার্জারি বিষয়ের সহযোগী অধ্যাপক হিসেবে যোগদান করেন এবং পরবর্তীতে একই বিভাগে অধ্যাপক ও বিভাগীয় প্রধান হিসেবে পদোন্নতি পান।
পরবর্তীতে তিনি শহীদ সোহরাওয়ার্দী মেডিকেল কলেজ হসপিটাল ও ঢাকা মেডিকেল কলেজের নিউরোসার্জারি বিভাগের অধ্যাপক ও বিভাগীয় প্রধান হিসেবে কর্মরত ছিলেন।
তার দীর্ঘ কর্মজীবনে তিনি ৭০০০-এর বেশি ব্রেন টিউমার, স্পাইন টিউমার ও স্পাইন সার্জারি (সার্ভিক্যাল ও লাম্বার) সম্পন্ন করেছেন। এর পাশাপাশি তিনি অসংখ্য স্নায়ুর অপারেশনও করেছেন।
ডা. জিল্লুর রহমান পেডিয়াট্রিক ব্রেইন অ্যান্ড হাইড্রেসেফালাস অপারেশন ও অন্যান্য পেডিয়াট্রিক অপারেশনে বিশেষজ্ঞ।
তিনি এভারকেয়ার হসপিটাল ঢাকা-তে জাগ্রত অবস্থায় রোগীর ব্রেইন টিউমার অপারেশন সফলভাবে সম্পন্ন করেছেন।
ডা. মোঃ জিল্লুর রহমান ২০০৪ সালে সিঙ্গাপুর গ্লেনেগালস্ হসপিটাল ও মাউন্ট এলিজাবেথ হসপিটালস কর্তৃক আয়োজিত নিউরোসার্জারি বিষয়ক ফেলোশিপ প্রশিক্ষণে অংশগ্রহণ করেন।
তিনি ২০০৬ সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের সেন্ট লুইস-এ অবস্থিত ওয়াশিংটন স্কুল অফ মেডিসিন থেকে নিউরোসার্জারি বিষয়ে উচ্চতর প্রশিক্ষণ গ্রহণ করেন।
২০০৯ সালে তিনি কানাডার হ্যামিলটনের ম্যাক মাস্টার ইউনিভার্সিটি থেকে উচ্চতর প্রশিক্ষণ লাভ করেন।