Родился в конце декабря 1741 года в посаде Большие Соли Нерехтского уездаКостромской губернии (ныне посёлок городского типа НекрасовскоеЯрославской области) в семье бедного большесольского мещанина Андрея Дмитриева Воротилова. Занимался с отцом рыбною ловлей, обучился портному и кузнечному мастерству. Вступил в каменную работу, находясь в подчиненности у подрядчиков, прилежно вникал в свою обязанность.
Самостоятельно научился рисовать и чертить планы; наконец, будучи в возрасте около 30 лет сам с вниманием читал геометрию и алгебру, научился архитектуре, в чём преуспел и очень усовершенствовал себя на практике. Имея 4 братьев и 2 сыновей, обучил их тому же мастерству. Работал архитектором в Костроме и Нерехтском уезде.
1776—1791 — восстановление Успенского собора, сооружение соборного комплекса в Костромском кремле: тёплый Богоявленский собор в стиле позднего барокко, с архиерейской усыпальницей в подклете, новый вход со стороны города, 64-метровая ярусная колокольня — главная архитектурная доминанта дореволюционной Костромы. Комплекс долгое время ошибочно приписывали то Б. Растрелли, то Д. Ухтомскому. Проект собора использован при строительстве церкви Рождества Богородицы в селе Писцово Нерехтского уезда (освящена в 1808 году).
1786 — неосуществлённый проект колокольни для Рязанского кремля, в построенной колокольне, однако, немало общего с проектом Воротилова.
1787 — постройка церквей Преображения в Нерехте и Петропавловской в Костроме (не сохранилась) в стиле позднего барокко. Последняя близка церкви Воскресения в Нерехте.
1791—1793 — постройка Мучных и Красных рядов в Костроме. Проект был начат в 1787 году владимирским и костромским губернским архитектором К. Клером, который остался недоволен работой Воротилова и подал на него иск в суд, несостоявшийся по причине смерти последнего. Строительство колокольни завершено его сыном Петром и братом Ефремом к 1793 году, а самих рядов — уездным землемером И. Гове.
Церкви в Нерехтском уезде: Богоявленская в селе Ковалеве (1778), Казанская в селе Сараеве (1779) и Никольская в селе Незнанове (1783); церковь Собора Богоматери в селе Коровье (1797), ныне Чухломского района.