Asıl adı Şemseddin Ahmed, babasının adı Hoca Mûsâ Efendi'dir. Hayâlî mahlasının titiz araştırmaları ve nazik üslûbu sebebiyle verildiği kaydedilmektedir. İlk tahsilini babasının yanında yaptı; daha sonra Alâeddin Ali et-Tûsî'ye ve o sırada Bursa Sultâniye Medresesi müderrisi bulunan Hızır Bey'e talebe oldu. İlmî silsilesi Hızır Bey, Molla Yegân, Molla Fenârî vasıtasıyla Fahreddin er-Râzî'ye ulaşmaktadır. İcâzet aldıktan sonra bir süre Hızır Bey'in yardımcısı olarak çalıştı. Bazı medreselerde ders okuttu; ardından günlük 30 akçe ile Filibe'de Şehâbeddin Paşa Medresesi'ne müderris tayin edildi. İlk eseri olan Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi'l-ʿAḳāʾidi'n-Nesefiyye'yi burada yazarak dönemin sadrazamı Mahmud Paşa'ya takdim etti ve bundan dolayı büyük iltifata nâil oldu. Ancak Bursa'da bulunan Murâdiye Medresesi'nin müderrisliğinin kendisine değil Gelibolu Kadısı Mevlânâ Hacıhasanzâde'ye verilmesi üzerine sadrazama kırıldı ve bu duygularını bir mektupla ona bildirdi (Mecdî, s. 158). Daha sonra İznik Orhaniye Medresesi müderrisi Hatibzâde'nin vefatı üzerine, Fâtih Sultan Mehmed sadrazam Mahmud Paşa'dan onun yerini dolduracak âlim ve fâzıl birini bulmasını isteyince Mahmud Paşa da Hayâlî'yi önerdi. Hayâlî, günlük 130 akçe maaşla bu medreseye müderris tayin edildi ve görevine hac vazifesini eda ettikten sonra başladı. Şemseddin Sâmi, onun tahsil için Mısır'a gittiğini kaydetmekteyse de diğer kaynaklarda böyle bir bilgiye rastlanmamaktadır. Hayâlî'nin kısa süren ömrü göz önünde tutulduğunda onun Mısır'a ilim tahsili için gitmediği, ancak hac seyahati esnasında Mısır'a uğradığı söylenebilir. Kaynaklarda Emrullah b. Akşemseddin, Paşa Çelebi Gıyâseddin ve Kara Kemal İsmâil el-Karamânî talebeleri arasında zikredilmektedir. Taşköprizâde, Hayâlî'nin Kitâbü't-Telvîḥ üzerine düştüğü bir nottaki bilgiye dayanarak onun Edirne'deki Yenicami'de bulunduğu sırada Şeyh Zeynüddin el-Hâfî'nin halifelerinden Merzifonlu Abdürrahim Efendi'den tasavvuf dersi aldığını (eş-Şeḳāʾiḳ, s. 141), İbnü'l-İmâd ise tasavvufta ders verecek seviyeye kadar yükseldiğini (Şeẕerât, VII, 344) kaydetmektedir. Ancak Hayâlî'nin ne şiirlerinde ne de eserlerinde tasavvuf temasını işlediği görülmektedir. Hayâlî, Orhaniye Medresesi'nde kısa bir dönem müderrislik yaptıktan sonra henüz otuz üç yaşında iken vefat etti. Kabri Bursa'da Zeyniler semtinde Molla Hüsrev'in kabrine yakın bir yerdedir. Yaşı üzerinde görüş birliği bulunan Hayâlî'nin ölüm tarihi hakkında ihtilâf edilmiştir. İsmâil Belîğ ile Bursalı Mehmed Tâhir onun ölümü için 875 (1470) tarihini verirken (Güldeste, s. 250, 273; Osmanlı Müellifleri, I, 291) Kâtib Çelebi vefatının 860 (1456) yılından sonra vuku bulduğunu kaydeder (Keşfü'ẓ-ẓunûn, II, 1145); başka bir yerde ise 862 ([1458]; a.g.e., II, 1144) ve bir yerde de 870 ([1466]; a.g.e., I, 347) tarihlerini verir. Mehmed Süreyyâ müellifin 885 (1480) yılında öldüğünü yazarken (Sicill-i Osmânî, II, 313) Taşköprizâde Ahmed Efendi, Hayâlî'nin Orhaniye Medresesi'nde birkaç yıl görev yaptıktan sonra vefat ettiğini bildirmekle yetinir (eş-Şeḳāʾiḳ, s. 141). Hatibzâde'nin 864'te (1460) vefat ettiği (Sicill-i Osmânî, II, 46), Hayâlî'nin de aynı yıl Orhaniye Medresesi müderrisliğine tayin edildiği bilindiğine göre ölümü bundan sonraki bir tarihte vuku bulmuştur. İsmâil Belîğ'in Bursa tarihinin kendi alanında güvenilir bir kaynak oluşu sebebiyle Hayâlî'nin vefat tarihi hakkında onun ve dolayısıyla Bursalı Mehmed Tâhir'in tesbitleri daha doğru kabul edilebilir.
Günde bir öğün yemekle yetindiği ve son derece zayıf bir bünyeye sahip olduğu kaydedilen Hayâlî, bütün zamanını ilim ve ibadetle geçiren bir şahsiyet olarak anılır. Ömrünü araştırmaya, ders vermeye ve eser telifine hasretmesi sayesinde büyük âlimlerin yetiştiği bir dönemde dikkati çeken şerh ve hâşiyeler yazmış, Fâtih'in ve Sadrazam Mahmud Paşa'nın iltifatlarına nâil olmuştur. Paşa Çelebi Gıyâseddin İznik'te Hayâlî'den iki yıl ders aldığını, bu müddet içinde onun vaktini boşa geçirdiğini hiç görmediğini, Hocazâde Muslihuddin Efendi ile yaptığı münazarada galip gelmesi dolayısıyla etrafındakilerin kendisini tebrik etmesi dışında insanlarla fazla münasebette bulunmadığını kaydetmektedir. Mehmed Mecdî söz konusu rekabetten Hocazâde'nin çok ürktüğünü, geceleri sabahlara kadar ders çalıştığını, Hayâlî'nin vefat haberi kendisine ulaşınca, "Artık rahat bir şekilde uyuyabilirim" dediğini nakleder (Şekāik Tercümesi, s. 160). Eserlerinin incelenmesinden Hayâlî'nin münazaracı ve çok iddialı bir kimse olduğu, veciz, kinayeli ve kapalı ifadeler kullandığı, ileri sürdüğü fikirlerin uzun tartışmalara sebep teşkil ettiği anlaşılmaktadır.
Hayâlî usûl-i fıkıh, tefsir ve Arap diline dair şerh ve hâşiyeler telif etmekle birlikte daha çok kelâm ilminde temayüz etmiştir. Akaid ve kelâm kitaplarına yazdığı şerh ve hâşiyeler incelendiğinde onun geniş bilgisini, parlak zekâsını ortaya koymayı, dolayısıyla dönemin âlimleri arasında seçkin bir mevki elde etmeyi hedeflediği görülür. Nitekim Şerḥu'l-ʿAḳāʾid'e yazdığı hâşiyede Teftâzânî'ye sık sık itirazlar yöneltir.
Dâvûd-i Karsî, Şerḥu'l-Ḳaṣîdeti'n-nûniyye'de (s. 70, 94) Hayâlî'nin şerhine de atıfta bulunarak onun bazı konular hakkında daha çok bilgi vermek amacıyla felsefî hurafeleri ve aslı olmayan görüşleri naklettiğini, bu tarz açıklamaların avamın kafasını karıştırmaktan ve cahil insanların inancını zayıflatıp şüphelerini arttırmaktan başka bir işe yaramadığını kaydetmektedir.
Leknevî, Hayâlî'nin Şerḥu'l-ʿAḳāʾid hâşiyesinin veciz bir ibare ile yazıldığını ve ince mânalar içerdiğini belirterek ondan çok istifade ettiğini, hâşiyenin zamanın ulemâsının elinden düşürmediği bir eser olduğunu söylemektedir (el-Fevâʾidü'l-behiyye, s. 43). Şevkânî de Hayâlî'nin aklî ilimlerde akranlarından üstün kabul edildiğini, keskin bir zekâya sahip bulunduğunu, yaşadığı devrin ilmî meselelerini en iyi kavrayan âlimler arasında yer aldığını belirtmektedir. Hayâlî aynı zamanda birçok eser istinsah etmiş olup Kādî Beyzâvî'nin Envârü't-tenzîl ve esrârü't-teʾvîl'i ile Teftâzânî'ye ait et-Telvîḥ bunlardandır. Ayrıca bu kitaplara faydalı notlar da eklemiştir (Temîmî, II, 113-114).
Taşköprizâde, Hayâlî'nin şiir yazabilecek kadar Türkçe, Arapça ve Farsça'ya hâkim olduğunu kaydetmekle birlikte onun herhangi bir divanına rastlanmamıştır. Kaynaklarda Arapça şiirlerinin daha başarılı olduğu belirtilir.
Eserleri. Kelâm. 1. Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi'l-ʿAḳāʾidi'n-Nesefiyye. ʿAḳāʾidü'n-Nesefî üzerine Teftâzânî tarafından yapılan şerhe hâşiye olup Filibe müderrisliği sırasında kaleme alınmış ve Mahmud Paşa'ya sunulmuştur (Keşfü'ẓ-ẓunûn, II, 1145). Kitap İslâm âlimlerinin takdirine mazhar olmuş ve çok defa bir imtihan metni olarak kullanılmıştır. Pek çok yazma nüshası bulunan (meselâ bk. Süleymaniye Ktp., Bağdatlı Vehbi Efendi, nr. 777, 778, 822; Amcazâde Hüseyin Paşa, nr. 301; Fâtih, nr. 2959, 2984, 3060; Cârullah Efendi, nr. 471, 1196; Esad Efendi, nr. 1232; Hasan Hüsnü Paşa, nr. 1155, 1173, 1179) ve çeşitli tarihlerde basılan (İstanbul 1260, 1279, 1287, 1321; Kahire 1297) eser üzerine Kara Kemal, Bihiştî Ramazan Efendi, Siyâlkûtî, İsmâil Gelenbevî ve Hâdimî başta olmak üzere birçok âlim tarafından çalışmalar yapılmıştır. 2. Şerḥu'l-Ḳaṣîdeti'n-nûniyye. Hocası Hızır Bey'in yazıp Fâtih Sultan Mehmed'e sunduğu manzum akaid risâlesi üzerine kaleme aldığı şerhtir (Taşköprizâde, s. 142; Keşfü'ẓ-ẓunûn, II, 1348). Kütüphanelerde çok sayıda yazma nüshası bulunan eser (meselâ bk. Âtıf Efendi Ktp., nr. 1325, 1326; Hacı Selim Ağa Ktp., nr. 646; Millet Ktp., Ali Emîrî Efendi, nr. 1291; Süleymaniye Ktp., Mihrişah Sultan, nr. 297) ayrıca Dâvûd-i Karsî'nin şerhiyle birlikte basılmıştır (İstanbul 1318). Kitap üzerine Âyînezâde Mehmed Şemseddin Sirozî ve Mehmed Emîn el-Üsküdârî hâşiye yazmışlardır (Keşfü'ẓ-ẓunûn, II, 1348; Osmanlı Müellifleri, I, 213; II, 29). 3. Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi Tecrîdi'l-ʿaḳāʾid. Nasîruddîn-i Tûsî'nin Tecrîdü'l-ʿaḳāʾid'i üzerine Seyyid Şerîf el-Cürcânî tarafından yapılan şerhin ilk bölümüyle ilgili bir hâşiye olup Taşköprizâde (eş-Şeḳāʾiḳ, s. 142), Kâtib Çelebi (Keşfü'ẓ-ẓunûn, I, 347) ve Bağdatlı İsmâil Paşa (Hediyyetü'l-ʿârifîn, I, 132) tarafından Hayâlî'ye nisbet edilmektedir. 4. Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi'l-Maḳāṣıd. Teftâzânî'nin Şerḥu'l-Maḳāṣıd adlı eserinin beşinci "maksad"ına hâşiyedir. Eserin Süleymaniye (Şehid Ali Paşa, nr. 2829, vr. 9-29; Fâtih, nr. 2984/1) ve Râgıb Paşa (nr. 796) kütüphanelerinde nüshaları bulunmaktadır. Şehid Ali Paşa nüshasının kapağında kitabın adı Taʿlîḳātü Molla Ḫayâlî ʿalâ mevâḍıʿ min Şerḥi'l-Maḳāṣıd şeklinde kaydedilmiştir. Hayâlî'nin bu hâşiyesine Kul Ahmed b. Muhammed Hızır tarafından tekrar bir hâşiye yazılmıştır (Antalya Elmalı İlçe Halk Ktp., nr. 91/2; Edirne Selimiye Ktp., nr. 975, 976; Diyanet İşleri Başkanlığı Ktp., nr. 4263; Şarkîkaraağaç Ktp., nr. 012; Râgıb Paşa Ktp., nr. 1456). 5. Ḥâşiyetü Şerḥi'l-Mevâḳıf. Cürcânî'nin, Îcî'nin el-Mevâḳıf'ına yazdığı şerhin ikinci "mevkıf"ının hâşiyesidir. Müellif hattı ile olan bir nüshası Süleymaniye Kütüphanesi'nde kayıtlıdır (Şehid Ali Paşa, nr. 2844/7, vr. 105-113). 6. Ḥâşiye ʿalâ Risâleti is̱bâti'l-vâcib. Celâleddin ed-Devvânî'nin İs̱bâtü'l-vâcib risâlesine hâşiyedir (Râgıb Paşa Ktp., nr. 1456).
Kâtib Çelebi ile Bağdatlı İsmâil Paşa Hayâlî'ye Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi'l-ʿAḳāʾidi'l-ʿAḍudiyye adıyla bir eser nisbet etmekte ve bunun Îcî'nin akaid risâlesine Cürcânî tarafından yapılan şerh üzerine hâşiye olduğunu kaydetmektedirler (Keşfü'ẓ-ẓunûn, II, 1144; Hediyyetü'l-ʿârifîn, I, 132). Ayrıca Süleymaniye Kütüphanesi'nde bulunan (Tekelioğlu, nr. 859/4) bir risâlenin kenarında aynı mahiyette bir bilgi bulunmaktadır. Ancak bir sayfadan ibaret olan risâlenin, "şeyh" diye zikrettiği bir müellifin "kelâm-ı nefsî" hakkındaki bir cümlesine açıklık getirmeyi amaçladığı görülmüştür.
Tefsir. 1. Müsveddâtü Ḫayâlî ʿale'l-Keşşâf. Zemahşerî'nin tefsiriyle ilgili notlardan ibaret olup müellif hattı ile 121 varaklık bir nüshası İstanbul Üniversitesi Kütüphanesi'ndedir (AY, nr. 1726). 2. Risâle fî tefsîri ḳavlihî teʿâlâ: "Ḳāle'l-meleʾü'lleẕîne...". Keşşâf ve Kādî Beyzâvî tefsiri üzerine notlardan oluşmaktadır. Müellif önsözde bu risâlede, adı geçen eserlerden A'râf sûresini okuduktan sonra hatırına gelen hususları kaleme aldığını kaydetmektedir. Eserin bir nüshası Süleymaniye Kütüphanesi'nde mevcuttur (Şehid Ali Paşa, nr. 2720/11, vr. 163b-168a).
Fıkıh. 1. Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi'l-Viḳāye. Tâcüşşerîa'nın, Mergīnânî'nin el-Hidâye'sine el-Viḳāye adıyla yazdığı şerh üzerine Sadrüşşerîa Ubeydullah b. Mes'ûd tarafından yapılan şerhin hâşiyesi olup Adıyaman İl Halk Kütüphanesi'nde (nr. 1) bir nüshası bulunmaktadır. 2. Ḥâşiye ʿalâ Şerḥi Muḫtaṣari'l-Müntehâ. İbnü'l-Hâcib'in Muḫtaṣarü'l-Müntehâ adlı eserine Adudüddin el-Îcî tarafından yapılan şerhe Seyyid Şerîf el-Cürcânî'nin yazdığı hâşiyenin hâşiyesidir. Eserin Millet (Feyzullah Efendi, nr. 597), Murad Molla (nr. 656) ve Süleymaniye (Hamidiye, nr. 437; Lâleli, nr. 726; Kasîdecizâde, nr. 712) kütüphanelerinde nüshaları vardır. 3. Ḥâşiyetü't-Telvîḥ. Sadrüşşerîa'nın Tenḳīḥu'l-uṣûl'üne yine kendisi tarafından et-Tavżîḥ adıyla yazılan şerhe Teftâzânî'nin et-Telvîḥ adıyla yaptığı hâşiyenin hâşiyesidir. Eserin müellif hattından istinsah edilmiş bir nüshası Beyazıt Devlet Kütüphanesi'nde bulunmaktadır (nr. 1740). Bursalı Mehmed Tâhir'in Hayâlî'ye nisbet ettiği (Osmanlı Müellifleri, I, 291) Ḥâşiyetü'l-Ferâʾiż'in herhangi bir nüshasına rastlanmamıştır.
Hayâlî'nin Arap dili ve edebiyatı konusunda tesbit edilebilen tek eseri et-Taʿlîḳāt ʿale'l-Muṭavvel olup eser, Sekkâkî'nin Miftâḥu'l-ʿulûm'unun üçüncü bölümü için Hatîb el-Kazvînî tarafından yazılan et-Telḫîṣ'e Teftâzânî'nin yaptığı el-Muṭavvel adlı geniş şerhin ta'likidir. Bir nüshası Âtıf Efendi Kütüphanesi'nde mevcuttur (nr. 2313).