Томиловских Виталий Васильевич родился 10 марта 1910 года в посёлке Новоуткинск (ныне — городской округ Первоуральск Свердловской области). После окончания четырёх классов школы работал в лесхозе. В 1941 году Томиловских был призван на службу в Рабоче-крестьянскую Красную Армию. С июля того же года — на фронтах Великой Отечественной войны.
К июлю 1944 года сержант Виталий Томиловских командовал отделением 885-го стрелкового полка 290-й стрелковой дивизии 50-й армии 2-го Белорусского фронта.
Отличился во время освобождения Могилёвской области Белорусской ССР. 27 июля 1944 года отделение Томиловских переправилось через Днепр в районе деревни Польковичи Могилёвского района и приняло активное участие в боях за захват и удержание плацдарма на его западном берегу, продержавшись до переправы основных сил противника. Также отделение участвовало в освобождении Могилёва.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 марта 1945 года сержант Виталий Томиловских был удостоен высокого звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
После окончания войны Томиловских в звании старшего сержанта был демобилизован. Вернулся в родной посёлок. Скончался 12 апреля 1986 года.
Был также награждён орденами Отечественной войны 1-й степени и Красной Звезды, рядом медалей.