Gillis destacà en el llançament de martell i el llançament de disc durant la primera dècada del , guanyant diversos campionats amateurs al Canadà i els Estats Units. El 1912 va prendre part als Jocs Olímpics d'Estocolm, on disputà dues proves del programa d'atletisme. En el llançament de martell guanyà la medalla de plata, mentre en el llançament de disc fou catorzé. A banda, fou el primer abanderat canadenc en uns Jocs Olímpics.