Friedrich Hillegeist erlernte den Beruf des Kaufmännischen Angestellten und arbeitete von 1913 bis 1929 bei den Siemens-Schuckert-Werken in Wien. Er engagierte sich bereits als junger Angestellter in der Gewerkschaft, erwarb sich dadurch das Vertrauen seiner Kollegen und wurde 1929 Sekretär des Bundes der Industrieangestellten Österreichs.
Nach dem Verbot der Freien Gewerkschaften setzte Hillegeist seine Arbeit in der Illegalität fort. Ihm kommt das Hauptverdienst daran zu, dass die illegale "Freie Angestellten-Organisation Österreichs" (FRAGÖ) von den Richtungskämpfen der übrigen illegalen Fachgewerkschaften weitgehend verschont blieb.
Im März 1938 war der Gewerkschaftsfunktionär Hillegeist Leiter einer Delegation, die mit Bundeskanzler Schuschnigg über einen gemeinsamen Kampf gegen die Nationalsozialisten verhandelte. Nach dem "Anschluss" wurde er deshalb sofort inhaftiert.
Zwischen 1938 und 1944 musste Friedrich Hillegeist insgesamt 14 Monate politische Freiheitsstrafen verbüßen, davon 8 Monate im KZ-Buchenwald. Im November 1944 erhielt er einen Stellungsbefehl, dem er sich durch die Flucht nach Böhmen jedoch entziehen konnte.
Nach Kriegsende war Hillegeist von 1945 bis 1963 Vorsitzender der Gewerkschaft der Angestellten in der Privatwirtschaft und Obmann der Angestelltenversicherungsanstalt. 1955 wurde er Präsident des Internationalen Bundes der Privatangestellten, von 1959 bis 1962 war er Vizepräsident des Österreichischen Gewerkschaftsbundes sowie Präsident des Hauptverbandes der Österreichischen Sozialversicherungsträger. 1962 wurde Hillegeist Ehrenvorsitzender des ÖGB.
Friedrich Hillegeist war von 1945 bis 1962 auch Abgeordneter zum Nationalrat und von 1961 bis 1962 dessen Zweiter Präsident.
Die Friedrich-Hillegeist-Straße in der Leopoldstadt wurde 1980 nach ihm benannt.
Werk: Mein Leben im Wandel der Zeiten. Eine Selbstbiographie mit kritischen Betrachtungen, 1974.