2001 год, декабрь — специальный приз, как самому юному участнику (13 лет) на чемпионате Казахстана по тяжёлой 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 тяжёлой 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 трёхкратным 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 четвёртый 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.
15 июня 2016 года решением Международной федерации тяжёлой атлетики Ильин был временно отстранен от занятий спортивной деятельностью в связи с неблагоприятными результатами допинг-проб, взятых у спортсмена на Олимпийских играх в Лондоне[3]. 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[4][5].