W 1992 roku uzyskał tytuł Master of Fine Arts w animacji eksperymentalnej z California Institute of the Arts. Chociaż nadal uczestniczył w szkole animacji, Hillenburg otrzymał pracę w serialu TV dla dzieci Mother Goose & Grimm (od 1991 do 1993).
Pracując w Ocean Institute, Hillenburg napisał komiks „The Intertidal Zone”. W 1998 roku Hillenburg przedstawił kanałowi Nickelodeon pomysł na kreskówkę SpongeBob Kanciastoporty, wraz z pilotażowym odcinkiem do niej „Potrzebna pomoc”; pierwszy odcinek serii został wyemitowany 1 maja 1999.
Zmarł 26 listopada 2018 roku. Przyczyną śmierci było stwardnienie zanikowe boczne (inaczej ALS), choroba układu nerwowego.
Wczesna kariera Po ukończeniu college’u w 1984 roku Stephen Hillenburg pracował m.in. jako pracownik służby parkowej w Utah i dyrektor artystyczny w San Francisco, zanim rozpoczął karierę nauczyciela. Znalazł zatrudnienie w Orange County Marine Institute (obecnie Ocean Institute) w Dana Point w Kalifornii, gdzie przez trzy lata uczył biologii morskiej. Prowadził zajęcia dotyczące ekologii basenów pływowych, historii żeglugi oraz adaptacji i różnorodności organizmów morskich. Równocześnie mieszkał w marinie Dana Point, gdzie rozwijał również działalność artystyczną.