Nacido en Génova, estudió en el Conservatorio Niccoló Paganini de su ciudad y debutó en 1984 como Gabriele Adorno en Simón Boccanegra (Verdi, en Génova) y como Licinio en La Vestale (Jesi).

En 1993 debutó en el Metropolitan Opera House de Nueva York con Il Trovatore, volviendo más tarde con Aida, Cavalleria rusticana, Don Carlo, Simon Boccanegra, Fedora, Tosca y Madama Butterfly.

En las últimas temporadas ha cantado Andrea Chénier en Barcelona y Madrid, realizó debuts como Álvaro de La forza del destino en la Opéra de Montecarlo y como Rodolfo de Luisa Miller en la Ópera de Zúrich, La Fanciulla del West en Roma, Sevilla y en Torre del Lago, Norma en Bolonia, Cavalleria Rusticana en Florencia, Adriana Lecouvreur en Palermo, Manon Lescaut en Varsovia y Butterfly en Hannover.

También canto en el Puccini 150th Anniversary Gala Concert en Nueva York.

[1]​ En 2012, Armiliato participó, con un pequeño papel, en la película A Roma con amor de Woody Allen, interpretando a un agente de servicios funerarios cuya voz fuera de serie lo lleva a ofrecer recitales y a protagonizar la ópera Pagliacci de Ruggero Leoncavallo, cantando siempre en un cubo de ducha.