Уроженец Ирландии Киллиан начал свою карьеру в театре. Самой заметной его работой на сцене стала пьеса "Свиньи Диско", которая впоследствии была экранизирована с его же участием. Дебют в кино состоялся в 1997 году в короткометражной ленте "Quando". В фильме "На Краю", в котором он изображал подростка, склонного к суициду, он делил съемочную площадку со Стивеном Ри. Далее последовала работа в телесериале BBC "We Live Now , The" (2001). За роль в "Свиньях Диско" (2001) Киллиан был выдвинут на награду в категории "лучший актер" Ирландской Академии кино и телевидения.

В фантастической драме "28 дней спустя" Киллиан сыграл главную роль, англичанина Джима, который очнулся из комы в Лондонской больнице и узнал, что пока он спал, по всему миру распространился опасный вирус, превращающий людей в зомби. Фильм получил прокат по всему миру, и привлек к Киллиану международное внимание. Он сыграл одну из ролей второго плана в картине "Девушке с жемчужной сережкой" в актерском ансамбле с Колином Фертом и Скарлетт Йоханссон, и успешно включился в актерский состав фантастического комикса "Бэтмен: начало".
  Мерфи продолжает работать в театре, когда находит время. В 2002 году он появился в постановке "Shape of Things, The" Дублинского государственного театра, в августе 2003 года в Чеховской "Чайке" на Международном Фестивале Театра в Эдинбурге.

Фильмография: 

2007 Пекло /Sunshine/

2007 Любитель детективов /Watching the Detectives/

2006 Ветер, что качает вереск /Wind That Shakes the Barley/

2005 Бэтмэн: Начало /Batman Begins/

2005 Завтрак на Плутоне /Breakfast on Pluto/

2005 Ночной рейс /Red Eye/

2003 Девушка с жемчужной сережкой /Girl with a Pearl Earring/

2003 Zonad

2003 Разрыв /Intermission/

2003 Холодная гора /Cold Mountain/

2002 28 дней спустя /28 Days Later.../

2001 На самом краю /On the Edge/

2001 Диско-свиньи /Disco Pigs/

2001 Как Гарри превратился в дерево /How Harry Became a Tree/

2001 "The Way We Live Now"

2000 Filleann an Feall

2000 Man of Few Words

1999 В июле 1916: Битва на Сомме /Trench/

1999 Eviction

1999 На пороге смерти /At Death's Door/

1998 Tale of Sweety Barrett

1997 Когда /Quando/