Po wyzwoleniu pozostał przez rok w Niemczech, będąc członkiem polskiej grupy rewindykacji wojennych.
W 1948 został powołany do wojska w stopniu podpułkownika z zadaniem zorganizowania wojskowej uczelni technicznej w zakresie łączności i elektrotechniki. Był zastępcą komendanta organizowanej Wojskowej Akademii Technicznej (WAT), która rozpoczęła działalność 1 października 1951. Sześć tygodni później Informacja Wojskowa zaaresztowała rektora i komendanta WAT gen. bryg. inż. Floriana Grabczyńskiego z oskarżeniem o działalność szpiegowską. Płk Antoni Kiliński był wtedy prorektorem i zastępcą komendanta WAT. Jego i wielu innych z kadry oficerskiej przed prawdopodobnym aresztowaniem uchronił kolejny rektor Rosjanin gen. bryg. doc. dr Eugeniusz Leoszenia.
Od 1951 Kiliński rozpoczął pracę na Wydziale Łączności Politechniki Warszawskiej jako kierownik Katedry Radiofonii. W latach 1953–1978 inicjował, nadzorował oraz wspierał organizacyjnie kolejne projekty i realizacje maszyn cyfrowych. W 1953 zorganizował Zakład Doświadczalny Budowy Maszyn Matematycznych, w którym budowano prototypy oraz produkowano sprzęt. Dzięki temu powstała pierwsza produkowana seryjnie w ELWRO maszyna UMC-1 i potem UMC-10 oraz UMC-20.