Der Gillesbach fließt auf seinem drei Kilometer langen Lauf weitgehend offen und kann so vom Quellbereich bis zum Bahndamm der Strecke Aachen-Köln erwandert werden. Erst da verschwindet der Bach in einem unterirdischen Kanal, der das Frankenberger Viertel durchquert und schließlich am Ende der Schloßstraße in die Wurm mündet. Der Gillesbach ist verhältnismäßig kurz, überwindet dabei aber einen Höhenunterschied von etwa dreiundsechzig Metern (Quelle: 225 m ü. NHN, Mündung Wurm: 162 m ü. NHN). Er ist also ein echter Gebirgsbach und bildet streckenweise einen tiefen Taleinschnitt in felsigem Untergrund. Am gesamten Verlauf des Baches sind keine Mühlenstandorte bekannt.
Der Gillesbach entspringt bei Gut Waldhausen, das malerisch von Wiesen und Wald umgeben am I. Rote-Haag-Weg liegt. Der Gutshof Waldhausen wurde nach einer Datierung in einem Keilstein 1799 erbaut. Der Hof wird noch immer als milchwirtschaft-licher Betrieb geführt. Die Wiesen rund um das Gut bilden den Quellbereich für den Gillesbach, in denen das Wasser aus zahlreichen Sickerquellen austritt und sich in einem Graben entlang des Weges sammelt. Neben der Zufahrt zu Gut Waldhausen bildet das Wasser einen kleinen Teich. Auf der gegenüberliegenden Seite des I. Rote-Haag-Weges fließt das Wasser aus einem Rohr und bildet ab hier einen gut sichtbaren Bachlauf durch ein Waldstück in nordöstlicher Richtung. Kurz vor der Unterquerung der Monschauer Straße verläuft der Bach durch einen privaten Garten und unter einer Garage hindurch. Weiter fließt der Gillesbach rechts entlang des Wilhelm-Pitz-Weges, verborgen hinter dichtem Busch- und Baumwerk.
Nach kurzer Zeit quert der Weg den Bach auf einer Stahlbrücke. Hier präsentiert sich das Bachtal tief eingeschnitten, fast wie eine Klamm, und der felsige Untergrund ist gut zu er-
kennen. So wurde der Gillesbach über lange Zeit einfach Felsenbach genannt. Etwa ab der Adenauerallee durchquert der Gillesbach massive Gesteinsschichten aus Kalkstein und Dolomit der Karbonzeit, den sogenannten Kohlenkalk. Erlen, Weiden und mächtig-prächtige Eschen beschatten seinen Lauf.
Der Bach unterquert den Forster Weg und der Spazierweg zeigt ein deutliches Gefälle. Der Gillesbach verlässt nun den felsigen Teil seines Betts. Das Hangprofil verändert sich; durch das weichere Gestein im Untergrund weitet sich das Tal und die Hänge sind flacher geneigt. Weiter fließt der Bach nun durch ein parkähnliches Gelände in Richtung Bahndamm. Auf etwa der Hälfte des Weges führt eine Brücke über den Bach. Folgt man ab der Brücke dem Weg links des Bachs so trifft man am Ende die Stelle, wo der Bach in einem Gitter unter dem Bahndamm der Strecke Aachen – Köln verschwindet. Um das Wurmtal zu überwinden wurde ab 1838 das Burtscheider Viadukt zwischen dem Bahnhof Rothe Erde und dem heutigen Aachener Hauptbahnhof gebaut. Dieses technische Meisterwerk geht in Richtung Rothe Erde in einen hohen Bahndamm über. Er schneidet das Frankenberger Viertel von der Frischluftschneise des Bachtals ab. Am Gillesbach kann man besonders gut erleben, wie sich an heißen Sommerabenden vor dem Bahndamm ein „Frischluftsee“ bildet.
Hinter dem Bahndamm unterquert der Gillesbach das Gelände des ehemaligen Moltkebahnhof, der 1892 entlang der Bahnstrecke zwischen dem Bahnhof Rothe Erde und der Moltkestraße angelegt wurde. Heute teilen sich Gewerbe, Gesamtschule und Park die Flächen.
Eine Wegeverbindung führt vom heutigen Park direkt zur Burg Frankenberg. Sie findet erste Erwähnung 1352 als Sitz der Vögte von Merode, die für den Schutz der benachbarten Burtscheider Abtei zuständig waren. Die Wasserburg war umgeben von breiten Gräben, die vom Gillesbach gespeist wurden. Im 19. Jahrhundert wurde die zur Ruine verfallene Burg von Freiherr von Coels von der Brügghen gekauft und zwischen 1834 und 1838 saniert. 34 Jahre später erwarb die Frankenberger Baugesellschaft den gesamten Komplex und errichtete auf dem dazugehörigen Grund das Frankenberger Viertel. Nach dem Zweiten Weltkrieg erfolgte der Umbau zu einem Heimatmuseum. Heute dient die Burg als Bürger- und Kulturzentrum des Viertels.
Der Gillesbach, wurde mit der Bebauung des Viertels unter die Erde verbannt. Durch die Schlossstraße führt der Bachkanal in Richtung der Kreuzung, Zollernstraße, Lothringer Straße, Brabantstraße und Oppenhoffallee, wo er unterirdisch in die von der Bachstraße kommende Wurm mündet und mit dieser unterhalb der Brabantstraße weiter fließt.
