McGillion ist in Schottland geboren und in Kanada aufgewachsen. Seine Familie emigrierte, als er zwei Jahre alt war, und machte dabei einen Zwischenstopp in Irland, da McGillions Vater Ire ist. Als McGillion elf war, kehrte seine Familie für etwas mehr als drei Jahre wieder nach Schottland zurück.
Er studierte später Biologie und Sport auf Lehramt und Schauspiel im Nebenfach. In dieser Zeit widmete er sich auch dem Ringen. Nach seinem Abschluss begann er in Toronto Schauspiel zu unterrichten und zu Vorsprechen zu gehen. In den Jahren 1998 und 1999 lehrte er an der renommierten Vancouver Film School.
Internationalen Bekanntheitsgrad erhielt er durch seine Rolle als Dr. Carson Beckett in der Fernsehserie Stargate Atlantis. Er hatte bereits in der ersten Staffel von Stargate – Kommando SG-1 einen Gastauftritt, allerdings in der Rolle des jungen Dr. Ernest Littlefield. Außerdem hat er eine Nebenrolle in Sanctuary – Wächter der Kreaturen als Leiter des New Yorker Sanctuarys. Am 19. September 2010 heiratete er Courtney Armstrong.
Im Rahmen einer Charity signierte er mit vielen anderen Schauspielern aus Science-Fiction-Serien ein Buch, welches im Rahmen der 100. Star Trek Vorlesung am 15. Dezember 2011 an der Fachhochschule Kaiserslautern (Standort Zweibrücken), bei ebay versteigert wird.
McGillion hat fünf Brüder und eine Schwester und lebt heute in Vancouver.
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