Christoph Heil, in Tübingen geboren, erhielt schon früh Klavier-, Violin- und Orgelunterricht. Langjähriges Mitglied der Rottenburger Domsingknaben sowie des Jugendsinfonieorchesters der Tübinger Musikschule. Nach einer Ausbildung zum Kirchenmusiker studierte er an der Staatlichen Hochschule für Musik und Darstellende Kunst Stuttgart und an der Hochschule für Musik Karlsruhe (u.a. bei Prof. Péter Eötvös). Anschließend Meisterkurse bei Bernard Tétu, Frieder Bernius und Helmuth Rilling.
Noch während seines Studiums wurde er zunächst musikalischer Assistent an der Jungen Oper der Staatsoper Stuttgart, wo er Mario und der Zauberer (Stephen Oliver) sowie Die reisende Ceres (Joseph Haydn) dirigierte. Später Assistent des Chordirektors des Stuttgarter Staatsopernchores Michael Alber. U. a. leitete er den Konzertchor „Serenata“ in Heilbronn, wo er Einstudierungen und Aufführungen verschiedener Opern und Operetten, u. a. L’elisir d’amore, Eine Nacht in Venedig und Pariser Leben in Zusammenarbeit mit dem Heilbronner Sinfonie Orchester und dem Württembergischen Kammerorchester Heilbronn übernahm. Im Rahmen seiner Dirigentenausbildung kam es zur Zusammenarbeit mit dem Stuttgarter Kammerorchester, dem Heilbronner Kammerorchester, der Südwestdeutschen Philharmonie Konstanz sowie der Philharmonie Baden-Baden.
Von 2007/08 bis 2011/12 Chordirektor und Kapellmeister am Theater Regensburg. Ab der Spielzeit 2012/13ist Christoph Heil Stellvertretender Chordirektor an der Oper Stuttgart.