Sans qu’on en possède la preuve, il est presque certain que son père, lui-même sculpteur, lui enseigna les premiers éléments de son art. Mais il eut surtout la chance de pouvoir bénéficier d’une autre formation, celle délivrée par l’Université, qu’il fréquentait en 1540, restée inaccessible aux générations précédentes de sculpteurs. Il put ainsi acquérir des connaissances qui le distinguaient des « imagiers » du Moyen Âge. Initié au modelage de la terre cuite et à la taille de pierre, nommé des années plus tard contrôleur des Poinçons et Monnaies du roi, il apprit également l'art de la fonte et du ciselage du bronze.
En 1558, Henri II chargea l'architecte Philibert Delorme de concevoir le tombeau de François Ier. Delorme passa alors commande auprès de plusieurs sculpteurs de « génies funéraires » et Pilon réalisa une statuette en marbre blanc qui constitue son premier ouvrage connu. Si ce « génie », ne fut pas utilisé pour le monument, il n’en témoigne pas moins de la virtuosité de son auteur à imprimer le mouvement.