Ромео Попилиев е завършил театрознание в НАТФИЗ „Кр. Сарафов" през 1981 г. Работил е като драматург на Варненския драматичен театър от 1981 до 1983 г. Защитил е докторска дисертация на тема „Драматургията на Чехов на сцената на Народния театър" през 1986 г. От 1986 до 1990 г. е бил експерт в Дирекция „Театър" към Комитета за култура. От 1990 г. е научен сътрудник в Института за изкуствознание при БАН, секция „История и теория на българския театър". Преподава история на театъра в Нов български университет. Автор е на редица статии в периодичния и специализирания печат.