Из дворян Смоленской губернии. Начал службу в 15 лет фурьером в л.-гв. Семёновском полку. Сержантом отправился в свой первый поход против шведов и 1 января 1790 был награждён чином капитана с переводом в Белозерский пехотный полк. Через три года перевёлся в Московский гренадерский полк, с которым в 1794 г. подавлял польское восстание.
17 мая 1799 в чине майора назначен командиром Павловского гренадерского полка, участвовал в экспедиции в Голландию, сражался с французами под Бергеном и за храбрость произведён в полковники 12 октября 1800. 23 марта 1806 назначен шефом Новоингерманландского мушкетерского полка. Воевал с турками в 1807-1811 гг., при штурме укрепления близ урочища Дуду одним из первых ворвался на вал и за личное мужество был 2 мая 1810 отмечен орденом Св.Георгия 4-го кл. № 962
В конце сентября взял крепость Кладово в Сербии, вынудил к сдаче укрепление Брегово. Успешные действия были вознаграждены 25 сентября 1810 чином генерал-майора.
В 1812 г. Цвиленев, оставаясь шефом Новоингерманландского пехотного полка, находившегося в 12-й пехотной дивизии 7-го пехотного корпуса 2-й Западной армии, командовал 2-й бригадой 1-й гренадерской дивизии (Павловский и Екатеринославский полки) в 3-м пехотном корпусе 1-й Западной армии, с которой и встретил Отечественную войну. Впервые бригада столкнулась с французами под Лубином и удержала позицию под натиском неприятеля. В Бородинском сражении Цвиленев не раз водил свою бригаду в штыки у селения Утицы. После Тарутинского сражения его бригада отличилась под Красным. Цвиленев удостоен 3 июня 1813 ордена Св.Георгия 3-го кл.) № 297
В Люценском сражении Цвиленев заменил раненого командира гренадерской дивизии П.П.Коновницына и не допустил обхода нашего левого фланга неприятелем. Под Кульмом шёл впереди атакующих гренадер, являя пример подчиненным, и был тяжело ранен пулей в правую руку навылет. После войны командовал 11-й пехотной дивизией и за отличную выучку солдат был произведен в генерал-лейтенанты 30 августа 1815.