Urodził się 26 kwietnia 1860 r. w Wilamowicach. Po ukończeniu szkoły podstawowej w Wilamowicach, a potem w Kętach, uczęszczał do gimnazjum w Wadowicach, gdzie zdał maturę w czerwcu 1880 r., i wstąpił do Seminarium Duchownego w Krakowie. 6 lipca 1884 r. przyjął w Krakowie święcenia kapłańskie z rąk Albina kard. Dunajewskiego. 13 lipca w rodzinnych Wilamowicach sprawował Mszę Świętą prymicyjną.

W latach 1886-1888 odbył studia teologiczne w Wiedniu (gdzie uzyskał doktorat z teologii), w Rzymie i Paryżu. Po powrocie do kraju był wikariuszem w Kętach i w Krakowie. W tym czasie napisał swoją pracę habilitacyjną, która jest owocem pracy naukowej z okresu studiów w Rzymie i Paryżu: „Archeologia chrześcijańska wobec historii Kościoła i dogmatu”. 21 sierpnia 1890 r. został profesorem nadzwyczajnym dogmatyki specjalnej i profesorem zwyczajnym historii kościelnej na Uniwersytecie Jana Kazimierza we Lwowie, na którym przez pewien okres pełnił funkcję dziekana wydziału teologicznego.

Jako profesor uniwersytetu był bardzo ceniony przez studentów, cieszył się szacunkiem i przyjaźnią innych pracowników naukowych. Opublikował wiele artykułów z dziedziny teologii i archeologii chrześcijańskiej, a także na temat Eucharystii. 1 lutego 1893 r. został mianowany zwyczajnym profesorem dogmatyki szczegółowej. W 1900 roku otrzymał – godność szambelana papieskiego, a 21 czerwca tegoż roku został mianowany rektorem Uniwersytetu Lwowskiego.

17 grudnia 1900 r. Leon XIII mianował 40-letniego ks. prał. Józefa Bilczewskiego arcybiskupem lwowskim obrządku łacińskiego. Konsekracja biskupia odbyła się 20 stycznia 1901 r. w katedrze we Lwowie. Nowego metropolitę Lwowa cechowała  ogromna dobroć serca, wyrozumiałość, pokora, pobożność, pracowitość i gorliwość duszpasterska. Z wielką pracowitością ruszył do wypełniania nowej posługi.

Fundował kościoły i kaplice, szkoły i ochronki, krzewił oświatę. Wspierał duchowo i materialnie wszystkie ważniejsze dzieła powstające w archidiecezji lwowskiej.  Podczas jego posługi powstało 328 nowych świątyń i 180 ochronek dla dzieci z ubogich rodzin. Przyszło mu działać w niełatwej sytuacji mocnych podziałów i konfliktów na tle narodowościowym, religijnym i społecznym. Nowy pasterz i w tej roli sprawdził się znakomicie, zachowując autorytet we wszystkich środowiskach, z którymi przyszło mu współpracować.