خلیل عالینژاد در سال ۱۳۳۶ در شهر صحنه در استان کرمانشاه در خانوادهای از پیران یارسان (اهل حق یا به پیروان دین یاری گفته میشود) متولد شد. پدرش سید شاهمراد عالینژاد، نوازنده تنبور بود. او به تشویق مادر تنبور نوازی را آغاز كرد و سیّد نادر طاهری اولین استادش بود. او پس از ۲ سال نزد سید امرالله شاه ابراهیمی رفت. وی همچنین از آموزش امیر حیاتی نیز بهره برد و بعدها نزدعابدین خادمی آموزش خود را ادامه داد.
خلیل عالینژاد پیش از دانشگاه استادانه ساز می زد و سرپرستی گروه صحنه را بر عهده گرفت. وی در سال ۱۳۷۵ پس از اتمام تحصیلات عمومی به دانشگاه هنر رفت و ارتباط خوب و سامان یافته ای با استادان موسیقی كشور پیدا نمود و در راه پژوهش كه همواره از نظرش دور نبود، از استادانی چون مرحوم محمد تقی مسعودیه و محمدرضا درویشی بهره برد.
او بر ردیف موسیقی دستگاهی تسلطی کامل داشت. سید خلیل آواز را از مکتب میرزا حسین خادمی آموخته بود و از نادر نادری دف آموخت و تار را از کیخسرو پور ناظری، نواختن تارش به شیوه نوازندگی مکتب برومند نزدیک بود. سید خلیل همچنین علاوه بر نوازندگی تنبور به ساخت تنبور و سه تار نیز پرداخته است.
اوایل دهه 60 گروه تنبور شمس به سرپرستی پورناظری تشکیل شد و خلیل عالی نژاد به جمع این گروه پیوست . حاصل همکاری با گروه تنبور شمس تکنوازی و جواب آواز ماندگار سید خلیل در کاست صدای سخن عشق بود که با صدای ناظری انتشار یافت . در اواسط دهه 60 سید خلیل خود گروه بابا طاهر را تشکیل داد و اعضای گروه باباطاهر کاستی بیرون دادند به نام« زمزمه قلندری » که بسیار مورد استقبال قرار گرفت.
او علاوه بر خوانندگی و تنبورنوازی، سهتار هم مینواخت و در نواختن این ساز هم بسیار توانا بود. و پرده گیری ها و زخمه های شمرده و جمله بندی هایش در سه تاربه شیوه نوازندگی یوسف فروتن نزدیک بود. او در سال ۱۳۷۶ به جشنوارهٔ موسیقی حماسی آمد و مقامهای سوار سوار، سماع رقم چهارم، جلوشاهی و خان امیری را اجرا کرد و به دلیل ارائهٔ ماهور ایلامی و عالیمکان که برای اولین بار انجام شد مورد تشویق تماشاگران قرار گرفت.
از آثار او می توان به از گروه نوازیهای متعددی از جمله آئین مستان، ثنای علی، زمزمهٔ قلندری، آیین قلندری و دونوازی شکرانه با همنوازی دف حمیدرضا خجندی نام برد. خلیل عالی نژاد چند کتاب به رشته تحریر درآوره است. از جمله : تنبور از دیرباز تا کنون ، دفتر بیقراریهای دل: سرودههای کُردی و فارسی ، رسالهٔ عالی قلندر، بیجا: بینا، بیتا .
عالینژاد در سال 1379به سوئد می رود و بعد از 6 ماه اقامت در شهر گوتنبرگ سوئد در سال 1380 ، به دست افراد ناشناس به قتل رسید و خانه و جسدش به آتش کشیدهشد و تا به امروز هویت قاتلین وی نامشخص مانده است.
