Nace en la Cordillera Volcánica Central y vierte sus aguas en el río Grande de Tárcoles, que desemboca en el océano Pacífico.

El Virilla nace en la Cordillera Volcánica Central y presenta un curso noreste - suroeste.

Cuenta con numerosos afluentes y subafluentes, entre los que pueden mencionarse los ríos Tiribí (al que vierten sus aguas los ríos María Aguilar y Torres, los principales del cantón central de San José), Pacacua, Jaris, Picagres, Pico Blanco, Bermúdez, Cañas, Oro, Durazno, Porrosatí, Jorco y Lajas, todos los cuales drenan la sección occidental del Valle Central.

Con el crecimiento urbano de esta zona, la más poblada y desarrollada del país, la destrucción de la riqueza natural es mayor, debido a la gran deforestación secundaria a la actividad humana.

En la época precolombina, la cuenca del río Virilla estuvo habitada por poblaciones aborígenes huetares.