Joan Vila-Grau va ser pintor, vitraller, ceramista i estudiós del vitrall. Artísticament es va formar dins el taller del seu pare el reconegut pintor Antoni Vila-Arrufat. Va dirigir la seva formació acadèmica cap a l’arquitectura (1950-1955), la qual va abandonar i es va dedicar plenament a la pintura. Interessat en l’art litúrgic, va ser cofundador i membre del grup de disseny La Cantonada (1961-1971) i de la nova etapa del grup Ars Sacra (1960-1974), així com director el 1973 de la galeria As. Seguint el seu interès per l’estudi històric de l’art, va ser fundador i promotor de la revista Qüestions d’Art (1967-1974). Des del 1955 col·labora amb el mestre ceramista Jordi Aguadé Clos, el seu cunyat, en la producció de grans plafons ceràmics.
  Com a artista, té una gran activitat pictòrica que s’inicia amb la figuració però que ràpidament passa a l’abstracció. És reconegut pels seus dissenys de vitralls en una primera etapa en col·laboració amb el taller Granell & Cia., amb el qual ja havia treballat el seu pare, i actualment amb el taller J. M. Bonet, on s’executen els dissenys de vitralls que des de l’any 1999 Vila Grau crea pel temple expiatori de la Sagrada Família. El disseny dels seus vitralls també segueix en paral·lel el treball pictòric, de manera que després d’una breu incursió en la figuració, es mou cap a l’abstracció amb l’estudi de la llum i el color.

Són especialment remarcables les aportacions a l’estudi històric del vitrall, del qual ha investigat tots els períodes, des del gòtic fins al contemporani. És president honorífic del Corpus Vitrearum Medii Aevi Catalunya, amb el qual ha col·laborat en nombroses publicacions com a coautor d’estudis sobre els vitralls medievals catalans, com ara el de l’església de Santa Maria del Mar (1985), el de la catedral de Girona (1987), el del monestir de Santes Creus i de la catedral de Tarragona (1992) i el dels vitralls de la catedral de Barcelona i del monestir de Pedralbes (1997).
  En els articles «Notas sobre los vidrieros catalanes» i «Apuntes sobre el vitral modernista catalán» trobem (Cuadernos Guadalimar, Madrid, 1978), s’explica la recuperació de l’ofici de vitraller, els seus antecedents i la renovació tècnica i artística que això implica. També té un contingut semblant als anteriors l’article «Les vidrieres modernistes catalanes» (San Jorge, Barcelona, 1979).
  Una de les seves obres més important és el llibre, amb la col·laboració de Francesc Rodon, Els vitrallers de la Barcelona modernista (Barcelona, Polígrafa, 1982), on explica l’evolució dels vitralls de Barcelona, des de finals del segle xix fins a la segona dècada del segle xx, i fa un repàs dels principals llinatges de vitrallers catalans. Aquest llibre va tenir la seva culminació amb l’exposició cocomissariada per Joan Vila-Grau «El vitrall modernista» (1984).
  És membre numerari de la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona (1983), així com membre de número de la Reial Acadèmia Catalana de Belles Arts de Sant Jordi (1985). Cal destacar, també, els discursos d’ingrés El vitraller modernista Antoni Rigalt i Blanch, primera biografia sobre aquest vitraller, i El vitrall gòtic a Catalunya. La descoberta de la taula de vitraller. Per la Reial Acadèmia de Ciències i Arts de Barcelona també va publicar el 1991 la memòria que porta per títol El vitrall renaixentista.
  Aquest mateix any va escriure un article on reflexionava al voltant de la relació d’Antoni Gaudí i el món dels vitralls, «Gaudí mestre de la llum» (Quatre Pins. Quaderns de Cultura, Ajuntament de Palau-solità i de Plegamans, Palau-solità i de Plegamans, 1991). També va recollir aquesta temàtica en una conferència per al XXII Col·loqui del Corpus Vitrearum d’Alemanya (2004). Altres publicacions seves són el llibre sobre el vitraller Fita. Vitralls 1956-1987 (Girona, Diputació de Girona, 1988) i Diàlegs a Barcelona. Joan Vila Grau, Pilar Muñoz (Barcelona, Ajuntament de Barcelona, 1991). Al llarg de la seva trajectòria professional també ha col·laborat activament en la difusió de la història del vitrall català, ha realitzat nombroses conferències i ha participat en congressos tant nacionals com internacionals.
  L’any 2010 va ser guardonat amb la Creu de Sant Jordi per part de la Generalitat de Catalunya.

Es pot completar aquesta informació a:
  — Joan Vila-Grau (pàgina personal)