Родился 28 мая (10 июня по новому стилю) 1906 года в селе Ленинка ныне Зерноградского района Ростовской области в крестьянской семье. Русский.
Окончил 4 класса. Работал в колхозе.
В Красной Армии с 1941 года. С началом Великой Отечественной войны на фронте. Член ВКП(б)/КПСС с 1943 года.
Командир орудия гвардии старшина Тимофей Брилёв 4 сентября 1943 года в бою за посёлок городского типа Середина-Буда (ныне город Сумской области Украины), выдвинув орудие на открытую огневую позицию в 300-400 метрах от противника, вступил в борьбу с шестью вражескими танками, подбив четыре из них. Высота, за которую шёл бой, была удержана.
Участник Курской битвы. В 1945 году окончил курсы младших лейтенантов. После войны младший лейтенант Брилёв Т.Е. — в запасе. Вернулся в родное село Ленинка, а затем с семьей переехал в станицу Егорлыкская Ростовской области.
Жил и работал в станице Егорлыкской в райпотребсоюзе. Умер 25 декабря 1966 года, похоронен в станице.
Умер 25 декабря 1966 года в станице Егорлыкская Ростовской области.