Fu uno dei prestigiosi direttori del Coro Sinfonico dell'Università del Cile tra il 1972 e il 1984.
Sviluppò e diede grande impulso all'attività corale cilena, compositore, docente e arrangiatore di un gran numero di opere.

Realizzò i suoi studi nel Seminario Pontificio di Santiago dove ebbe le sue prime esperienze corali.

Nel 1942 fonda il Coro degli ex allievi del Seminario.

Nel 1945 mentre studia Giurispridenza, canta nel Coro dell'Università de Chile, sotto la direzione di Mario Baeza Gajardo, con il quale collabora alla preparizione delle esecuzioni sia a cappella, sia sinfonico-corali. Nominato vicedirettore del coro universitario, partecipa a tournée dirigendo numerosi concerti a cappella da Nord a Sud del Cile. Nello stesso periodo realizza arrangiamenti per coro di opere folcloriche cilene, le prime di una serie di circa trenta arrangiamenti di melodie, sia cilene che di altri paesi.

Nel 1947, studia armonia come allievo di Jorge Urrutia Blondel.

Nel 1952 accetta la direzione del Coro dell'Università Cattolica del Cile e, verso la fine del 1954 fa ritorno Coro dell'Università Cilena, chiamato da Vicente Salas Vium direttore dell'Istituto di Extension Musical per collaborare con il maestro Marco Dusi fino alla fine del 1961.

Nel 1973 è nominato direttore del Coro Sinfonico dell'Università del Cile, incarico che mantiene sino al 1984.

Nell'ambito della musica popolare gli arrangiamenti di Hugo Villarroel sono semplici, belli, facili da cantare e molto gradevoli all'ascolto. Nella figura di arrangiatore si incarna la sua predisposizione come pedagogo.
Le caratteristiche più notevoli del lavoro di Hugo Villarroel sono il rispetto per il carattere della melodia originale; lo sviluppo armonico, ricco di colore e di soluzioni innovative con l'uso dell'onomatopeica ad imitazione degli strumenti, in particolare della chitarra; le scelte armoniche per le voci, che presentano sempre una soluzione melodica distinta per ciascuna corda; il gusto per la sonorità "comunitaria" e il rispetto per il testo che si esprimo nella predilezione per l'omofonia.

Mauricio Cortés dice di lui: ... vederee come dirigeva mi aveva impressionato il suo vigore durante le prove, sia rispetto alla forma della sua direzione sia rispetto a ciò che esigeva dai suoi coristi. I suoi arrangiamenti musicali traducevano questa energia. D'altro canto egli aveva un orecchio musicale privilegiato. Godeva di un "orecchio assoluto" perfetto, per cui non necessitava l'uso del diapason. Tutto ciò creava un qualcosa di magico per me a quell'epoca. Con il passare del tempo ho valorizzato un'altra delle importanti qualità del professor Hugo Villarroel, le sue armonizzazioni corali su famose melodie cinesi tradizionali."

Ricordando il periodo in cui avevano collaborato, Marco Dusi mette in evidenza: "riguardo alla sua personalità musicale, ricordo il suo finissimo orecchie e la sua grande sensibilità armonica. Queste virtù si osservano nel suo lavoro di preparazione del repertorio sinfonico, a cappella e nelle armonizzasioni e arrangiamenbti di temi e canzioni tradizionali cilene nelle quali si manifesta un nobile, sobrio e profondo amore per la gente e la terra del Cile. Ricordo l'incanto delle sue versioni di Mi cutral, Mi caballo blanco, Un negrito muy fino, La Tranquera, Mi casa de campo,, ecc.

Nel repertorio del coro:

Mi cutral

Un negrito muy fino

Tonadas de Manuel Rodriguez