В прокуратурі України працює з липня 2008 року помічником прокурора, прокурором відділу, заступником прокурора, прокурором прокуратури та начальником слідчого управління прокуратури. Працював у прокуратурах Донецької області, Криму та Генпрокуратурі.
26 червня 2019 Кабінет Міністрів підтримав призначення Кириленка на посаду голови Донецької ОДА[6]. Указ про призначення Кириленка головою Донецької обласної державної адміністрації був підписаний Президентом 5 липня 2019 року.
10 липня 2019 новопризначений керівник Донецької обласної ВЦА Кириленко здійснив першу поїздку на передові позиції ЗСУ близ лінії розмежування. У районі Гранітного його автівка потрапила під обстріл росіян, внаслідок згоріла вантажівка КрАЗ, один український військовослужбовець загинув, ще одного було поранено. За словами керівників Операції об'єднаних сил, Кириленко не погодив попередньо цю поїздку зі штабом ООС[7][8].
6 вересня комітет ВРУ підтвердив його призначення керівником Антимонопольного комітету України[10]. Того ж дня, Верховна Рада України призначила Кириленка головою Антимонопольного комітету України[11].
Кримінальна справа
21 березня 2024 року з розслідування Радіо Свобода та «Схем» стало відомо, що сім'я Кириленка володіє майном на 70 млн грн (7 квартир, 6 паркомісць, будинок, дві земельні ділянки, комерційну нерухомість та два кросовери), записаними на батьків дружини Кириленка. Це майно вони почали купувати, коли Кириленко очолив Донецьку ОДА[12]. Кириленко заявив, що стартовий капітал на купівлю майна його родина отримала в 1990-х роках, коли прабабуся «вдало реалізувала акції заводу Стирол» в Горлівці. Теща Кириленка повідомила, що 1997 року вона продала акції за $40 тис., але документів надати не змогла.
22 березня 2024 року НАБУ та САП зареєстрували відносно Кириленка кримінальне провадження за ст. 368-5 ККУ (незаконне збагачення) та ст. 366-2 (декларування недостовірної інформації)[13] за підозрою в незаконному отриманні елітного майна на 70 млн грн[14].
14 серпня 2024 року НАБУ повідомили Кириленку про підозру на понад 56 млн грн[15][16]. За даними слідства, у 2020—2023 роках він на посаді керівника Донецької ОДА, отримав 21 об'єкт нерухомості та дорогий автомобіль, зареєструвавши майно на родичів дружини[17]. Мова про 7 квартир у Києві та Ужгороді площею 688,5 м2, будинок під Києвом площею 220 м2, два гаражних бокси, шість паркомісць, три нежитлових приміщення площею 190 м2 та автомобіль BMW X3.[18][19] Вартість активів — 61,7 млн грн. Доходи Кириленка та його родини не дозволяли здійснити таких покупок. З метою приховання незаконного збагачення Кириленко не зазначав це майно у деклараціях[20].
Під час обшуків вдома у Кириленка знайшли ключі від двох інших квартир в житловому комплексі в Ужгороді. Дружина Кириленка заявила, що це нібито квартири її матері. Однак, вони зареєстровані на іншу особу[21].
28 серпня 2024 року, після трьох спроб розгляду клопотання, суддя ВАКС Володимир Воронько відмовив у клопотанні НАБУ та САП про тримання Кириленка під вартою з заставою в 121 млн грн і обрав заставу в 30 млн грн[22], які Кириленко вніс того ж дня[23][24][25].
Як встановили журналісти проєкту Радіо Свобода, заставу за Кириленка вніс бізнесмен Едуард Мкртчан, син колишнього співвласника промислової корпорації Індустріальний союз ДонбасуОлега Мкртчана, який з 2019 року відбуває покарання у Росії. Компанії Мкртчана-молодшого беруть участь в державних закупівлях та аукціонах, а дії однієї з них є предметом розгляду Антимонопольного комітету, який очолює Павло Кириленко, що може свідчити про потенційний конфлікт інтересів[26].
9 грудня 2024 року НАБУ та САП завершили розслідування справи Кириленка та надали її матеріали на ознайомлення стороні захисту. Зе версією прокуратури, Кириленко незаконно збагатися на 72 мільйони гривень[27].
В усьому світі люди звинувачуються і мають право захищати себе в суді. Україна – не виключення. Або ви хочете зробити з України Росію, коли людей звинувачують, а у них немає можливості захищатися. Я не призначаю суддів і не звільняю, відповідно. Мені здається, що якщо є кримінальна справа, нехай звинувачують, нехай суд виносить вирок і людина несе відповідальність[29].
Сім'я
Старший брат Євген Кириленко (1984 р.н.) — працював у силових структурах України, у 2014 році перейшов на бік російських терористів[30], відтоді працює оперативником у так званому «міністерстві державної безпеки» «ДНР»[31][32], бойовик «5-ї ОМСБР»[33].
Дружина Алла Кириленко — працювала в управлінні праці та соціального захисту населення Ужгородської міської ради[34].
Орден Богдана Хмельницького III ступеня (6 березня 2022) — за вагомий особистий внесок у захист державного суверенітету та територіальної цілісності України, мужність і самовіддані дії, виявлені під час організації оборони населених пунктів від російських загарбників[36].
