Dopo aver frequentato l'Accademia navale di Livorno ed essere stato imbarcato, tra l’altro, sugli incrociatori Trento, Trieste e Luigi di Savoia Duca degli Abruzzi, nel gennaio 1941 assume il comando, con il grado di capitano di corvetta, del sommergibile Ambra, con il quale provoca l’affondamento a sud est di Creta dell’incrociatore inglese Bonaventure (31 marzo 1941) e porta gli incursori della X Mas all’attacco dei porti di Alessandria (maggio 1942) e Algeri (dicembre 1942), azioni per le quali ottiene la medaglia d’argento e la medaglia d’oro al Valor militare. A capo del gruppo sommergibili di stanza a Danzica, dopo l’8 settembre si mette a disposizione dei tedeschi, confluendo nella X Mas sotto il comando, alla Spezia, di Junio Valerio Borghese. Nominato commissario prefettizio di La Spezia dal capo della provincia Franz Turchi, Arillo diviene comandante operativo della Marina per il Tirreno, costituendo il gruppo di mezzi d’assalto Tesei e coordinando azioni belliche contro le teste di ponte alleate di Anzio e Nettuno, nel sud della Francia e contro il porto di Livorno. I giorni finali del conflitto lo vedono impegnato, insieme al contingente tedesco della Kriegsmarine, in una accanita difesa del porto di Genova alla testa di circa 1500 marinai della X Mas, con i quali si sarebbe arreso, dopo trattative con le forze partigiane (in particolare con Riccardo Vignolo, comandante della 4a brigata Sap Giustizia e Libertà), nel pomeriggio del 26 aprile. Nel dopoguerra Arillo è tra i tanti soggetti che faranno a gara nel rivendicare per sé il principale ruolo nel salvataggio del porto di Genova.