Binnen het lectoraat houdt van Hilvoorde zich bezig met de kwaliteit van bewegingsonderwijs en de relatie tussen bewegingsonderwijs en sport. In zijn onderzoek combineert hij filosofische, sociologische en historische perspectieven op sport. Speciale aandacht gaat uit naar de relatie tussen sport en (bio)technologie, de ethiek rond doping, menselijke zelfverbetering en (de geschiedenis van) fitness.

Een van zijn recente publicaties is Gymles: nut en noodzaak. Over de functie van gym op school(2015).