ถวิลเติบโตในครอบครัวซึ่งประกอบอาชีพเกษตรกรในอำเภอภูเขียว จังหวัดชัยภูมิ ต่อมาเขาได้ไปทดสอบฝีเท้ากับโอสถสภาตามคำแนะนำของชูเกียรติ หนูสลุง ซึ่งถวิลก็ทดสอบผ่าน และได้เซ็นสัญญาเป็นนักฟุตบอลอาชีพ หลังจากนั้นถวิลก็ได้ย้ายไปเล่นให้กับภูเก็ตและบางกอก[2]

ถวิลได้ย้ายมาเล่นให้กับไทยฮอนด้านับตั้งแต่สมัยที่สโมสรยังเล่นในดิวิชัน 2 เขามีส่วนช่วยให้สโมสรเลื่อนชั้นสู่ไทยลีกดิวิชัน 1 ในฤดูกาล 2557 และช่วยให้สโมสรเลื่อนชั้นสู่ไทยลีกในฤดูกาล 2559

ในไทยลีก ฤดูกาล 2560 ถวิลทำประตูใส่เอสซีจี เมืองทอง ยูไนเต็ด แชมป์เก่าเมื่อฤดูกาลที่แล้ว ได้ทั้งสองนัด ทำให้ไทยฮอนด้ากลายเป็นสโมสรที่สองที่สามารถเอาชนะเมืองทองได้ทั้งเหย้าและเยือน ถัดจากอุบล ยูไนเต็ด แม้ว่าท้ายที่สุดแล้วไทยฮอนด้าจะตกชั้นกลับไปเล่นในไทยลีก 2 ฤดูกาล 2561 ก็ตาม

หลังจบฤดูกาล 2560 ถวิลได้ตัดสินใจต่อสัญญากับไทยฮอนด้าออกไปอีก[3]