Родился в городе Кызылорде.

четырехкратный чемпион мира в трех разных весовых категориях (2005 - до 85 кг, 2006 и 2011 - до 94 кг, 2014 - до 105 кг), двукратный чемпион мира среди юниоров (2005 - до 85 кг, 2006 - до 94 кг), двукратный чемпион Азиатских игр в весовой категории до 94 кг (2006 и 2010). Обладатель четырех мировых рекордов в двух весовых категориях (-94 кг; −105кг). В 2008 и 2012 годах выигрывал золото на Олимпийских играх, но затем был лишен наград за применение допинга. Четырежды признавался лучшим тяжелоатлетом года в мире (2005, 2006, 2014, 2015).
Один из его первых тренеров - Вилорий Викторович Пак

В 2005 году в возрасте 17 лет он вошел в Книгу рекордов Гиннеса, как самый молодой чемпион мира среди юниоров.

с мая 2020 - директор государственного предприятия "Мұз айдыны" в Кызылорде.

Заслуженный мастер спорта РК и заслуженный тренер РК.

награжден орденом "Курмет"

2001 год, декабрь - специальный приз, как самому юному участнику (13 лет) на чемпионате Казахстана по тяжелой атлетике (Семипалатинск).
2005 год, май - в 17 лет впервые стал чемпионом мира среди юниоров в категории 85 кг в южнокорейском Пусане с результатом 374 кг в сумме (рывок 168 кг + толчок 206 кг).
2005 год, ноябрь - впервые чемпион мира в категории 85 кг в столице Катара Дохе с результатом 386 кг (170 + 216). Мировой рекорд в толчке и сумме, самый молодой участник первенства Ильин признан лучшим штангистом чемпионата. Стал вторым в Казахстане чемпионом мира по тяжелой атлетике после пятикратного победителя мировых первенств и олимпийского чемпиона 1988 года Анатолия Храпатого.
2006 год, май - снова чемпион мира среди юниоров в новой категории 94 кг с результатом 401 кг (176 + 225) (Ханчжоу, Китай).
2006 год, сентябрь - вторично чемпион мира в категории 94 кг с результатом 392 кг (175 + 217) (Санто-Доминго, Доминиканская республика), оказался легче поляка Колецкого и россиянина Константинова, показавших ту же сумму.
2006 год, декабрь - выигрывает Азиатские игры в категории до 94 кг в Дохе, Катар c результатом 401 кг (175 + 226).
В конце 2009 года Ильин приступает к тренировкам и в 2010 году вновь выходит на помост и выигрывает чемпионат Казахстана.
2010 год, ноябрь - вторично чемпион Азиатских игр (Гуанчжоу, Китай) с результатом 394 кг (175 + 219).
В 2011 год Илья Ильин в очередной раз выигрывает чемпионат Казахстана.
2011 год ноябрь - на чемпионате мира в Париже становится трехкратным чемпионом мира с суммой 407 кг (181 + 226).
В июне 2012 года - на чемпионате Казахстана в Талдыкоргане победил с суммой 410 кг (180 + 230).
2014 год - на чемпионате мира в 2014 году в Алма-Ате Илья Ильин, выступая в новой для себя категории до 105 кг, в упорной борьбе становится чемпионом мира уже в четвертый раз с суммой двоеборья 432 кг (190+242), обойдя тяжелоатлета из Узбекистана Руслана Нурудинова за счет меньшего личного веса и установив новый мировой рекорд в толчке 242 кг.
В мае 2020 года - объявил о завершении карьеры в олимпийском спорте.

с 12.2020 - главный научный сотрудник лаборатории научно-исследовательских работ в области физической культуры РГКП "Национальный научно-практический центр физической культуры" МОН РК.

15 июня 2016 года решением Международной федерации тяжелой атлетики Ильин был временно отстранен от занятий спортивной деятельностью в связи с неблагоприятными результатами допинг-проб, взятых у спортсмена на Олимпийских играх в Лондоне[5]. В пробе были найдены анаболические стероидные препараты - станозолол и дегидрохлорметилтестостерон. 18 июня Международная федерация тяжелой атлетики сообщила, что допинг-проба Ильина с Олимпиады в Пекине тоже оказалась положительной: был найден анаболический стероидный препарат станозолол.
Вследствие этого Ильин был не допущен на Игры в Рио-де-Жанейро. Он пытался подать апелляцию на решение Международной федерации тяжелой атлетики, однако 5 июля 2016 года Министр культуры и спорта РК Арыстанбек Мухамедиулы официально заявил, что Илья Ильин, Светлана Подобедова, Майя Манеза и Зульфия Чиншанло пропустят Олимпиаду в Рио-де-Жанейро. В ноябре 2016 года решением дисциплинарной комиссии МОК по результатам дополнительного исследования допинг-проб Илья Ильин был окончательно лишен золотых медалей летних Олимпийских игр 2008 года в Пекине и Игр 2012 года в Лондоне.

Женат вторым браком. 1-й жена (в 2012-2017) - Наталья Кулакова - многократная чемпионка Казахстана по гандболу. Выигрывала бронзовые медали Азиатских игр и чемпионата Азии. Дочь.

2-я жена с 01.2023) бизнесвумен Татьяна Гордиенко