No hay información confiable acerca de su vida porque los documentos relacionados con ella dependen de una «Carta de Maguncia (o Mainz)», que se reconoce ahora como un escrito del siglo XII, muy posterior. Según la leyenda, entonces, nació Bilhilda en Veitshochheim en Würzburg, y se casó con el duque de Turingia. Cuando partió su marido para la guerra, la santa se retiró junto a su tío Sigiberto (o Rigiberto), obispo de Maguncia, pero como quedó viuda pronto, puso fin a su retiro para fundar el monasterio de Altinfinster (identificado por algunos con Hagenmiinster, en la misma ciudad), donde murió.

Aunque las noticias sobre la vida de Bilhildis son poco confiables, no lo son los testimonios de su antiquísimo culto. En un calendario de Fulda, en un manuscrito del siglo IX -ahora perdido, pero consultado por Mabillon en la biblioteca de San Benigno en Dijon-, se leían estas palabras: V Kal. dic. Commemoratio Sanctae Virginis Bilhildis (es decir: "en el quinto día antes de las calendas de diciembre -el 27 de noviembre- conmemoración de la santa virgen Bilhildis"). En la actualidad en Mainz, existe aun una pequeña iglesia dedicada a ella. Por lo tanto, se puede decir que Bilhildis vivió en Maguncia, que era virgen y no casada, y que participó en la fundación del monasterio antes mencionado. Probablemente murió en el 734 y su fiesta se celebra el 27 de noviembre.