В период его деятельности в качестве министра была блестяще организована работа на Транссибирской магистрали. При Хилкове была сооружена уникальная Кругобайкальская железная дорога, министр лично забил последний победный костыль в её полотно, соединив магистралью Европейскую и Азиатскую России.
Немало сил министр уделил и сооружению Китайско-Восточной железной дороги, протяжённостью 2523 км.
Также при Хилкове были утверждены первые Правила технической эксплуатации железных дорог, построена первая в России сортировочная горка.
При его активном участии в 1896 году было открыто Московское инженерное училище. За счёт средств Министерства содержалось около 180 общеобразовательных школ.
В результате его действий тарифы на российских железных дорогах были самыми низкими в мире.
Когда в 1904 году началась русско-японская война, на плечи министра легла непростая задача по транспортировке эшелонов. Корреспондент английской газеты «Таймс» подчёркивал, что князь Хилков оказался для Японии более опасным противником, чем военный министр Куропаткин.
В 2022 году в Санкт-Петербурге министру был установлен памятник. Теперь фигура этого выдающегося деятеля украшает участок Гатчинского двора перед Музеем железных дорог России.
