Wincenty urodził się 16 listopada 1900 r. w Belene (w Bułgarii), w rodzinie chłopskiej, głęboko przywiązanej do wiary katolickiej. W wieku 11 lat został wysłany do internatu w Oreszu, prowadzonego przez pasjonistów. Następnie trafił do niższego seminarium w Ruse, a potem do szkoły średniej w Kortrijk w Belgii. W 1919 r. w Ere (Belgia) wstąpił do nowicjatu pasjonistów i przyjął imię Eugeniusza od Najświętszego Serca Jezusa. Po ukończeniu studiów teologicznych w 1925 r. przyjął święcenia kapłańskie i wyjechał na dalsze studia do Rzymu. W 1931 r. uzyskał doktorat w Papieskim Instytucie Studiów Wschodnich.
Po powrocie do Bułgarii przez dwa lata był proboszczem katedry w Ruse i sekretarzem biskupa. Od 1934 r. pracował jako proboszcz w Bardarskim Geranie. Swoją pracę duszpasterską kontynuował w trakcie i po zakończeniu II wojny światowej, gdy do władzy doszli komuniści. Katechizował wytrwale dzieci, młodzież i dorosłych, wybudował nowy kościół, dom parafialny, zorganizował szkołę języków obcych i boisko sportowe.
W okresie II wojny światowej, gdy Bułgaria opowiedziała się po stronie III Rzeszy, udzielał schronienia i pomocy kilku tysiącom prześladowanych Żydów.
Kiedy w 1946 r. zmarł dotychczasowy biskup diecezji, Eugeniusz został wikariuszem apostolskim, a rok później - biskupem Nikopoli. Swoje obowiązki podejmował z wielkim zapałem i gorliwością. Popierał szeroko zakrojone misje ludowe, aby przeciwstawić się propagandzie antyreligijnej. Stawał w obronie krzywdzonych przez władze. Kiedy wzmogła się wrogość reżimu wobec Kościoła, biskup Bosiłkow pozostał przy powierzonym sobie ludzie, świadom ryzyka utraty życia.
Został aresztowany 16 lipca 1952 r. podczas wypoczynku pod Sofią. Oprócz niego aresztowano około 40 kapłanów wiernych Stolicy Apostolskiej. Uwięzienie biskupa zostało jednak otoczone tajemnicą; dopiero 2 września gazety opublikowały o tym informację i przedstawiły zarzuty utworzenia przez Bosiłkowa "wywrotowej organizacji katolickiej". Dowodem były dwa pistolety zarekwirowane z wystawy w katolickiej szkole. Poddawano go wielogodzinnym torturom i długotrwałym przesłuchaniom. Urządzono pokazowy proces, który trwał od 29 września do 3 października 1952 r. i zakończył się wydaniem wcześniej ustalonego wyroku śmierci. Ujawniona po obaleniu komunizmu treść wyroku brzmiała: "Na mocy artykułów 70 i 83 kodeksu karnego, Sąd skazuje oskarżonego, Ewgenija Bosiłkowa, na śmierć przez rozstrzelanie, a wszystkie jego przedmioty na skonfiskowanie [...] Doktor Ewgenij Bosiłkow, biskup katolicki, ukończył studia religijne we Włoszech i był szkolony przez Watykan na działalność kontrrewolucyjną i szpiegowską. Jest jednym z dyrektorów konspiracyjnej organizacji katolickiej. Był w kontakcie z dyplomatami z krajów imperialistycznych i przekazywał im informacje o charakterze poufnym. Oskarżony zwołuje diecezjalne rady, w których zapadają decyzje mające na celu zwalczania komunizmu poprzez religijne konferencje, które odbywają się w Bułgarii pod pozorem prowadzenia działalności zwanej jako «misje». Odwołanie wyroku nie jest możliwe".
Kilka tygodni później, 11 listopada 1952 r. o godz. 23.30 został rozstrzelany w sofijskim więzieniu. Jego ciało wrzucono razem z innymi zamordowanymi do zbiorowej mogiły. Wraz z nim śmierć ponieśli trzej asumpcjoniści: Kamen Vitchev, Pavel Dijdjov i Josaphat Chichkov. Data i miejsce śmierci Bosiłkowa zostały ujawnione dopiero w 1975 r. po tym, jak szef bułgarskiego MSZ został osobiście poproszony o te dane przez Pawła VI w czasie wizyty w Watykanie. Wcześniej, bo już 15 grudnia 1952 r. Papież Pius XII wspomniał biskupa i jego męczeńską śmierć w swojej encyklice zatytułowanej Orientales Ecclesias, dotyczącej sytuacji Kościołów w krajach Europy wschodniej, a zwłaszcza w Bułgarii.

Proces beatyfikacyjny Wincentego Eugeniusza Bosiłkowa rozpoczęto w 1985 r. Po siedmiu latach został on zamknięty. W 1994 r. w obecności św. Jana Pawła II promulgowano dekret dotyczący męczeństwa bułgarskiego biskupa. Beatyfikacja odbyła się 15 marca 1998 r. w bazylice św. Piotra w Rzymie. Św. Jan Paweł II powiedział wówczas m.in.: "Ten biskup i męczennik, który przez całe życie starał się być wiernym obrazem Dobrego Pasterza, stał się nim szczególnie w chwili śmierci, kiedy to zmieszał swoją własną krew z krwią Baranka, wylaną za zbawienie świata (...). Jakże wielką otuchą napawa on tych, którzy i dzisiaj doświadczają niesprawiedliwości i są prześladowani za swą wiarę!".
W 1999 r. bułgarski Sąd Najwyższy dokonał rehabilitacji biskupa Bosiłkowa; na mocy rozporządzenia Sądu w więzieniu, w którym zmarł, zamontowano tablicę upamiętniającą jego męczeństwo.