هیلنبرگ سال ۱۹۶۱ در ایالت اوکلاهاما به دنیا آمد. او دانش‌آموخته دانشگاه ایالتی کالیفرنیا در هامبولت بود. مدرک لیسانس خود را در سال ۱۹۸۴ در رشته «برنامه‌ریزی منابع طبیعی، با تاکید بر منابع دریایی» دریافت کرد. هیلنبرگ فعالیتش را در حوزه انیمیشن در سال ۱۹۸۷ آغاز کرد. این زیست‌شناس دریایی، اقیانوس‌نگار، انیماتور، نویسنده، تهیه‌کننده، صداگذار و کارگردان آمریکایی عمده شهرت خود را مدیون انیمیشن «باب اسفنجی شلوار مکعبی» سریال تلویزیونی انیمیشن آمریکایی محصول شبکه نیکلودئون است که پخش آن از سال ۱۹۹۹ شروع شده و تاکنون نزدیک به ۲۵۰ اپیزود از آن روی آنتن رفته است. «باب اسفنجی شلوار مکعبی» یکی از طولانی ترین سریال‌های تاریخ تلویزیون ایالات متحده آمریکا است.

در سال ۲۰۰۴ هیلنبرگ لایواکشن «باب اسفنجی شلوار مکعبی» را کارگردانی، نویسندگی و تهیه کرد. این فیلم در سراسر جهان به فروش ۱۴۰ میلیون دلاری دست یافت. ماجراهای هر قسمت از انیمیشن باب اسفنجی مستقل از سایر قسمت‌ها بوده و در رساندن مفهوم خود از انواع امکانات دیداری از قبیل نماهای نزدیک اشیا و احساسات چهره، استفاده از تصاویر واقعی، امکانات صوتی مانند بهره‌وری از تکه‌های موسیقایی و عمدتا گفتارهای طولانی استفاده می‌کند. این انیمیشن در مجموع برنده ۴۶ جایزه از جشنواره‌های گوناگون انیمیشن در سراسر دنیا شده‌است و یکی از موفق‌ترین کارتون‌های تاریخ شرکت نیکلوئون محسوب می‌شود.سریال باب اسفنجی در چندین کشور دوبله و پخش شده است. این سریال در ایران با ۴ دوبله موجود است.