Происходил из дворян Лифляндской губернии, родился в 1782 г., воспитывался в частном училище, в службу вступил каптенармусом 27 августа 1795 г. во 2-й канонирский полк; в январе 1797 г. переведен сначала в 3-й бомбардирский батальон, а потом в Выборгский артиллерийский гарнизон, с переименованием в юнкера. В 1799 г. служил во 2-м артиллерийском батальоне генерал-лейтенанта Вильде, где 26 декабря 1799 г. произведён в поручики, с марта 1800 г. — в 1-м артиллерийском полку, с августа 1801 г. — во 2-м батальоне, в июне 1803 г. вступившем в состав 9-го артиллерийского полка. 29 июня 1805 г. произведён в поручики и 1 сентября того же года переведен в 10-й артиллерийский полк, а в августе 1806 г. по разделении полков на бригады поступил в 16-ю артиллерийскую бригаду. 6 ноября 1806 г. произведён в штабс-капитаны, с переводом в Киевскую резервную артиллерийскую бригаду (переименована в 1811 г. в 7-ю резервную и в 1814 г. — в 16-ю), 1 ноября 1807 г. — в капитаны.
В 1809—1810 гг. во время русско-турецкой войны участвовал в осаде и взятии крепости Браилов (27 июля 1809 г. награждён орденом св. Владимира 4-й степени с бантом), Силистрии (награждён орденами св. Анны: 7 августа 1810 г. — 3-й степени и 19 сентября 1810 г. — 2-й степени), Рущука и Журжи и бомбардировке Шумлы. 8 января 1810 г. получил чин майора, 9 февраля 1811 г. — подполковника и 1 июля 1819 г. — полковника. 6 июля 1821 г. назначен командиром 20-й артиллерийской бригады. 12 декабря 1824 г. получил орден св. Георгия 4-й степени за 25 лет службы в офицерских чинах (№ 3818 по списку Григоровича—Степанова). 1 марта 1827 г. за отличие по службе переведён в лейб-гвардии 1-ю артиллерийскую бригаду с оставлением в прежней должности.
В 1827 г. во время русско-персидской войны участвовал в сражении при горе Алагез, осаде и взятий Сардар-Аббада и Эривани и в походе в Тавриз, 6 апреля 1828 г. награждён орденом св. Владимира 3-й степени. Произведённый 15 марта 1828 г. в генерал-майоры, с назначением начальником артиллерии отдельного Кавказского корпуса, он принял участие в русско-турецкой войне. В 1828 г. он участвовал в осаде и взятии приступом Карса, обложении и взятии приступом Ахалкалак, поражении турецкого корпуса Махмет-Паши 9 августа у Ахалцыха и осаде и штурме этой крепости, причём 11 августа был контужен ядром в левое плечо, и в 1829 г. — в сражениях при г. Гункер-Су и Каинлы, взятии приступом укрепленного лагеря при Меллидесе, занятии Эрзерума и взятии приступом Байбурта. За отличие в этой войне награждён орденами: св. Анны 1-й степени — за Ахалкалаки (в 1828 году), св. Владимира 2-й степени — за Ахалцык (21 апреля 1829 г.), Императорской короной к ордену св. Анны 1-й степени — за Байбурт (21 апреля 1830 г.,) и золотой шпагой с алмазами и надписью «За храбрость» за Карс (30 апреля 1829 г.). 19 января 1830 г. Гилленшмидт был удостоен ордена св. Георгия 3-й степени за № 422
В 1830 г. он участвовал в Кавказских экспедициях: в феврале — против лезгин и в октябре — против шапсугов, и за успешные действия произведён в генерал-лейтенанты (18 октября 1831 г.). В следующем году он был переведён с Кавказа на противоположную окраину империи — Царство Польское, где в сентябре принял участие в преследовании остатков польской армии. За эту кампанию Гилленшмидт получил польский знак отличия за военное достоинство (Virtuti Militari) 2-й степени.
18 октября 1831 г. назначен исполняющим дела начальника артиллерии действующей армии, утвержден в этой должности 1 сентября 1834 г. В 1835 г. получил майорат в Царстве Польском. 1 сентября 1843 г. произведён в генералы от артиллерии. В 1849 г. Гилленшмидт участвовал в Венгерском походе и был в сражениях при Вайцене и Дебречине (награждён 15 августа орденом св. Владимира 1-й степени). 12 сентября 1849 г. назначен инспектором всей артиллерии и 26 декабря того же года — шефом батарейной № 2 батареи лейб-гвардии 1-й артиллерийской бригады, 6 декабря 1850 г. награждён вензелями Его Величества для ношения на эполетах. Кроме того, награждён был орденами Белого Орла (6 декабря 1833 г.) и св. Александра Невского (17 июля 1838 г., алмазные знаки к этому ордену пожалованы в 1845 г.) и табакеркой с бриллиантами (1839 г.).
Гилленшмидт скончался 24 марта 1852 г. и похоронен на Смоленском евангелическом кладбище в Санкт-Петербурге. По отзыву H. H. Муравьёва-Карсского Гилленшмит был «человек благородных правил, офицер деятельный, знающий и смелый».
