Роберт Филлер вырос в Бруклине, окончил Сити-колледж в 1943 г. В 1949-м он получил докторскую степень по химии в Университете Айовы. В течение многих лет д-р Филлер был профессором химии, заведующим кафедрой химии и деканом Колледжа естественных наук и литературы в Иллинойсском технологическом институте. Он был активным исследователем и учёным, получил множество грантов, опубликовал более 180 статей и консультировал множество аспирантов. Д-р Филлер был активным членом Американского химического общества (с 1947 года). Он был приглашённым профессором в университетах Англии, Израиля и Германии, а также выступал с докладами в России, Польше и Японии. Выйдя на пенсию, д-р Филлер стал одним из основателей научно-исследовательского стартапа, проработав до 90 лет.

Имя Роберт происходит от германского имени Хродеберт, что означает "яркая слава". Фамилия Филлер произошла от идишского слова фел, которое означает "шерсть, шкура".