Moço fidalgo da Casa Real e alcaide-mor de Mora, doutor em Leis pela Universidade de Coimbra, cavaleiro e comendador da ordem de Avis, desembargador da Casa da Suplicação, embaixador à corte de Londres, guarda-mor da Torre do Tombo, e cronista-mor do reino, segundo dizem Manuel Severim de Azevedo e Barbosa Machado, mas que Frei Manuel de Figueiredo, o douto critico cisterciense, põe em duvida que exercesse tal cargo, como pode ver-se na Dissertação historica e critica para apurar o Catalogo dos cronistas-mores, a pág. 12.

Foi natural de Tomar, mas ignora-se a data do nascimento. Era filho do arquitecto João de Castilho, e de D. Maria Fernandes Quintanilha. Desde a mais tenra idade manifestou o talento das letras; foi colegial do colégio de S. Paulo, onde foi admitido em 2 de Maio de 1563, e onde se conservou até 1565, exercendo depois o cargo de desembargador da Casa da Suplicação, cuja nomeação tem a data de 21 de Novembro de 1566. António de Castilho foi a primeira pessoa a quem D. João III, depois de subir ao trono, deu o hábito da ordem de Avis com a comenda de Moura. Pertenceu também ao conselho do rei D. Sebastião; este monarca o mandou como embaixador à corte de Inglaterra, e, quando regressou a Lisboa. foi nomeado guarda-mor da Torre do Tombo, por alvará de 15 de Fevereiro de 1571. Parece que faleceu em 1596, por ter tido neste ano um sucessor na lista dos guardas-mores daquele real arquivo. Casou com D. Luísa Coutinho, filha de António Coutinho e de D. Maria, ou Inácia de Lima. 

As suas obras literárias parece que se perderam na maioria. Restando apenas duas: Commentario do Cerco de Goa e Chaul no anno de M. D.LXX, Viso-Rei Dom Luis de Ataide, scripto por Antonio de Castilho... por mandado del Rey Nosso Senhor, etc. Lisboa, 1573; reimprimiu-se em 1736, com algumas variantes no título. Urna outra sua obra é a seguinte: Elogio d'el-rei D. João de Portugal, terceiro, do nome, que nunca se publicou em separado. Saiu a primeira vez com as Noticias de Portugal por Manuel Severim de Faria. Lisboa, 1655: anda também na 2.ª edição das mesmas Noticias, Lisboa, 1740, e com os Panegyricos de João de Bar­ros, Lisboa. 1791. Dizem terem sido levados para Castela uns manuscritos, que lá ficaram, com o título de Fragmentos das Chronicas dos Reis D. João III e D. Sebastião. Deixou em manuscrito Tratado do perfeito secretario.