Compositor y periodista. Al finalizar la Gran Guerra su familia se trasladó a Buenos Aires, Argentina. En esa época realizó sus primeros estudios de música: Piano, Teoría, Armonía y Orquestación y continuó, en el Sternsches Konservatorium de Berlín, entre 1929 y 1934. Allí estudió Composición con los profesores Wileheim Klatte y Paul Graener. Simultáneamente cursó Historia de la Música y Musicología con Arnold Schering y Friedrich Blume en la Friedrich Wilhelms Universität, hoy la Humboldt Universität zu Berlín.

De regreso a Buenos Aires trabajó como asistente de los maestros Fritz Busch y Erich Kleiber en el Teatro Colón, completando así su sólida formación profesional entre 1935 y 1940. En 1940 viajó a Chile y se avecindó en Viña del Mar, donde enseñaba Interpretación Musical y solía acompañar a diferentes solistas. En 1949 viajó a Inglaterra para perfeccionar sus conocimientos en la Escuela de Verano de Blandford, donde estudió con Nadia Boulanger, Thurston Dart y Anthony Hopkins.

En 1950 se dio a conocer como compositor con ocasión del estreno de sus Dos canciones sobre motivos populares; desde entonces numerosas obras suyas se estrenaron en el país, siendo varias de ellas editadas, grabadas y galardonadas en diferentes concursos y festivales. Asimismo, recibió encargo de obras por parte de distintas instituciones e intérpretes chilenos y extranjeros.

Dictó diferentes cátedras en las universidades de Chile y Católica y Escuela Moderna de Música, además, ejerció como crítico musical en la revista Pro Arte de Santiago y El Mercurio.  Desde 1957 era miembro del Círculo de Críticos de Arte, del que fue presidente.

La música de Heinlein se caracterizó por su eclecticismo, con elementos tomados desde el folclor hasta el serialismo, pero siempre mostró una rigurosa construcción musical. Aunque cultivó la música de cámara y orquestal, prefirió la canción y, de hecho, su catálogo consigna sobre todo canciones, partituras en las que recurrió a poesía de Mistral, Zurita, Machado, entre otros. Se le otorgó la nacionalidad chilena en 1960. Entre otras distinciones, en 1986 recibió el Premio Nacional de Artes musicales.