Lilienthal er af gyðingaættum, fæddist í Moskvu í Rússlandsveldi og flutti til Ungverjalands þegar hún var tveggja ára. Hann lék fyrir Ungverjaland í þremur skákólympíuleikum: Folkestone 1933 (skoraði +7−0=6 sem vara, fimmti leikmaður liðsins), Varsjá 1935
(skoraði +11−0=8 á annarri borð) og Stokkhólmi 1937 (skoraði +9−2=6 á, og leiddi lið sitt til silfurverðlauna). Hann vann einstaklingsverðlaun fyrir borð sitt (varð og annað borð) á Ólympíuleikunum 1933 og 1935 og var fjórði besti árangurinn á fyrsta borði árið 1937. Heildarstig hans í Ólympíuleikunum var 75,51%.