Родился 11 апреля 1909 года в поселке Троицкий ныне Кочковского района Новосибирской области в семье крестьянина.Русский.
Окончил 4 класса. В 1936 г. переехал в село Коротояк Хабарского района Алтайского края. Трудился в колхозе.
В Красной Армии с 1941 года. В действующей армии с начала Великой Отечественной войны. Член ВКП(б)/КПСС с 1944 года.
Наводчик орудия 820-го стрелкового полка (117-я стрелковая дивизия, 69-я армия, 1-й Белорусский фронт) ефрейтор Бурилов с расчетом в боях 7–8 июля 1944 года северо-западнее пгт Турийск (Волынская область) при отражении контратаки противника прямой наводкой подбил танк, подавил три пулеметные точки. 23 июля 1944 года награжден орденом Славы 3-й степени.
30 июля 1944 года Бурилов в бою в районе населенного пункта Пулавы (восточнее г. Радом, Польша) метким огнем вывел из строя 9 пулеметных точек и 2 миномета противника, чем содействовал расширению плацдарма на левом берегу реки Висла. 8 октября 1944 года награжден орденом Славы 2-й степени.
Командир орудийного расчета сержант Бурилов вместе с бойцами 23 апреля 1945 года на подступах к городу Фюрстенвальде (юго-восточнее Берлина) прямой наводкой подавил три огневые точки противника.
25 апреля 1945 года, когда вышел из строя расчет орудия, один продолжал вести огонь по наступающей пехоте противника, истребив до 15 гитлеровцев.
15 мая 1946 года награжден орденом Славы 1-й степени.
В 1945 году демобилизован. Жил в селе Коротояк. Был стрелком ВОХР на элеваторе.
Награжденмедалями.
Умер 1 мая 1975 года.
Имя полного кавалера ордена Славы Бурилова Василия Степановича увековечено на Мемориале Славы в Барнауле, а также в Новосибирске на Аллее Героев у Монумента Славы [288, 332, 614, 866, 943].