En 1966 Francisco Gil, se trasladó a Italia donde obtuvo la licenciatura de Teología dogmática en la Pontificia Universidad Gregoriana de Roma en 1968, luego estudió Teología moral en la Pontificia Academia San Alfonso en Roma entre 1969 y 1970.

Volvió a España para realizar un doctorado en Teología en la Universidad de Navarra, que terminó en 1975.

En 1996 el papa Juan Pablo II lo nombró Secretario del Dicasterio de la Curia Romana donde ejerció hasta el año 2002.

En 2002 regresó a España dejando su cargo en la Curia Romana y la sede titular de Lárnaca, en la que fue sucedido el 29 de mayo por Oscar Aparicio Omar Céspedes.

El día 28 de marzo fue nombrado por el papa Juan Pablo II arzobispo de Burgos, sucediendo en el cargo a Santiago Martínez Acebes.