Toivo Pilli on on lõpetanud Pärnu I Keskkooli ja Tartu Ülikooli inglise filoloogina. Tartu Ülikoolis omandas ta ka aastal 1996 magistrikraadi teoloogias, doktoritöö kaitses 2007. aastal Walesi Ülikoolis. 1985–1988 töötas Toivo Pilli Pärnumaal Viira koolis õpetajana, 1988. aastal asus ta Eesti Evangeeliumi Kristlaste ja Baptistide Koguduste Liidu vaimulikuna tööle Elva koguduses. Alates 1993. aastast, kui Toivo Pilli asus teenima Kolgata kogudust, on ta elu väikeste vaheaegadega olnud seotud Tartuga. Ta on aastatel 1998–2002 ja 2006–2009 olnud Annelinnas asuva Kõrgema Usuteadusliku Seminari rektor, 2009. aastast on ta olnud Tartu Salemi koguduse pastor. Vaid aastatel 2002–2006 töötas ta Prahas Rahvusvahelises Baptisti Teoloogilises Seminaris.
Töötades Tartu kogudustes ja juhtides seminari, on Toivo Pilli koguduse liikmete usulise teenimise kõrval ikka silmas pidanud laiemalt ka linnarahva huve. Nii on Salemi koguduse uksed avatud Tartus õppivatele peamiselt inglise keelt kasutavatele tudengitele ning oma rohkete kontsertide, näituste, koolituste ja muude üritustega on Salemi kirik kujunetud oluliseks kultuurikeskuseks ja osaks Karlova linnaosa identiteedis. Toivo Pilli on nii hinnatud õppejõud kui ka paljude artiklite, tõlgete ja raamatute autor ning toimetaja.
Tartu medali kavaler aastast 2016.