Els seus mestres foren Joan Vila Cinca i posteriorment, a Llotja, Modest Urgell. El 1917 fou pensionat per l’Ajuntament de Sabadell a l’Escuela Especial de Pintura, Escultura y Grabado de Madrid. A la capital espanyola freqüentà el Museo del Prado, on féu còpies de coneguts quadres de Tizià, el Greco i Tintoretto. Bona mostra d'aquesta tasca com a copista és la Dànae (còpia de Tizià) que conserva el museu.

Va fer la primera exposició individual l’estiu de 1918 al Centro Artístico de Granada. Seguidament, el 1920, exposà a Madrid, al Círculo de Bellas Artes. Aquell mateix any exposà per primera vegada a Sabadell, a la biblioteca de la Caixa d'Estalvis, i a Barcelona, a les Galeries Laietanes. El 1919 viatjà a París, on es va sentir atret per l’obra de preimpressionistes com Corot o Constable.

La trajectòria expositiva de Vila Puig ja no s'aturà. El 1924 a la Sala Dalmau, el 1925 a les Galeries Laietanes (on exposà novament el 1931), el 1927 a l'Acadèmia de Belles Arts de Sabadell i a l'Ateneu de Girona, el 1928 a la Sala Parés (on repetí el 1934, el 1929 a la Sala Barcino), el 1930 a la galeria Castelucho-Diana de París, el 1935 a la Sala Gaspar i a l'Acadèmia de Belles Arts de Sabadell i el 1936 al Centre de Lectura de Reus. Paral·lelament va prendre part en les exposicions oficials i va rebre una tercera medalla a la Internacional de Barcelona de 1929 i una primera a les Nacionales de 1934 i 1941, com també un premi extraordinari a la Nacional de 1942 i una medalla d'or a la de 1948.

Vila Puig fou pràcticament monotemàtic, ja que la majoria dels seus quadres retraten el paisatge del Vallès, al qual restà fidel al llarg de la seva vida. El concepte que tenia del paisatgisme provenia del realisme de l'escola de Martí Alsina, en què imperava el naturalisme. Els anys de formació de Vila Puig coincidiren amb l'esclat del noucentisme. Fou un dels integrants del grup Els Evolucionites, juntament amb Joan Cortés, Joan Serra i Josep Viladomat, que es caracteritzaven per l’ús de colors terrosos.

El MAS conserva una vintena d’obres de Joan Vila Puig. Totes corresponen a la primera època de l'artista, centrada en el seu tema preferit: el paisatge. Dins del fons també hi ha un quants retrats, un parell de sanguines i la còpia que ja hem esmentat de l'obra de Tizià.