Яна Иванилова родилась в Москве. В 1987 году окончила теоретическое отделение музыкального училища имени Октябрьской революции (ныне МГИМ имени А. Г. Шнитке), в 1994 году – Российскую академию музыки имени Гнесиных (класс профессора Валентины Левко), затем ассистентуру-стажировку Московской государственной консерватории имении П. И. Чайковского (класс профессора Нины Дорлиак). Стажировалась у Ингеборг Вамзер (сольное пение) и Петера Берне (музыкальная стилистика) в Вене, у Мари Девалюи в Монреале.
Лауреат Международного конкурса имени Микулаша Шнайдера-Трнавского в Трнаве, Словакия (1999, II премия), обладательница специального приза за исполнение партии Виолетты («Травиата» Верди) на конкурсе в Кошице, Словакия (1999).
В 1994–1999 гг. была солисткой Московского театра «Новая опера» имени Е. В. Колобова, где пела ведущие партии (Мария Стюарт в одноименной опере Доницетти, Лукреция в опере «Двое Фоскари» Верди и др.). В 2008 году дебютировала в Большом театре России в партии сопрано в балете «Русские сезоны» на музыку Леонида Десятникова. В 2010 году гастролировала с этим спектаклем в Королевском театре Ковент Гарден в Лондоне.
Сотрудничала с выдающимися музыкантами, среди которых дирижеры Евгений Светланов, Евгений Колобов, Владимир Федосеев, Михаил Плетнёв, Андрей Борейко, Павел Коган, Владимир Спиваков, Владимир Минин, Дмитрий Лисс, Саулюс Сондецкис, Александр Рудин, Кент Нагано, Рене Клеменчич, Ричард Бонинг; пианисты Алексей Любимов, Борис Березовский, Андрей Коробейников, Важа Чачава; скрипач и дирижер Сергей Стадлер, а также с ансамблями «Мадригал», «Академия старинной музыки» и «Орфарион».
Выступала в Большом зале Московской консерватории, Московском международном Доме музыки, зале ЮНЕСКО в Париже, Виктория-холле в Женеве, Вестминстерском аббатстве в Лондоне, театре «Миллениум» в Нью-Йорке, Студии Гленна Гульда в Торонто. Участвовала в европейских музыкальных фестивалях, много концертирует по России.
В репертуаре Яны Иваниловой – ведущие партии в операх Гретри, Люлли, Рамо, Монтеверди, Пёрселла, Глюка, Пашкевича, Соколовского, Гайдна, Моцарта, Россини, Доницетти, Верди, партии сопрано в «Военном реквиеме» Бриттена, Восьмой симфонии Малера, поэме «Колокола» Рахманинова, «Торжественной мессе» Бетховена, Stabat Mater Дворжака, «Страстях по Матфею» И. С. Баха, оратории «Сотворение мира» Гайдна и многих других сочинениях кантатно-ораториального жанра.
Певица принимала участие в премьерах ряда сочинений Леонида Десятникова; в мировых премьерах опер «Король-пастух» Галуппи, «Эней в Лацио» Сарти и «Лунная ночь» Алябьева; российской премьере оперы «Антигона» Траэтты; в премьере восстановленной оперы «Каирский гусь» Моцарта в Останкинском театре; в абонементных концертах Московской филармонии «Камерные оперы в Камерном зале», представлявших премьеры ранее не исполнявшихся сочинений Генделя, Вивальди, Лео, Алессандро Скарлатти и других композиторов эпохи барокко (с ансамблем La voce strumentale под руководством Дмитрия Синьковского).
Особое место в творческой деятельности Яны Иваниловой занимает камерное музицирование, в том числе монографические программы, посвященные вокальной музыке русских композиторов, а также мировой классике.
Записи певицы выпущены фирмами Mirare, Vista Vera, Меgadisk, Орus 111, «Русские сезоны», Воngiovanni, Naxos, Antes Edition и др. В их числе романсы Метнера (с Борисом Березовским, Хэмишем Милном и Екатериной Державиной), вокальный цикл «Ступени» Сильвестрова (с Алексеем Любимовым), альбом «Музыкальный салон Екатерины Великой» и произведения Осипа Козловского (с ансамблем «Орфарион» под управлением Олега Худякова), опера «Эней в Лацио» Сарти, Восьмая симфония Малера (дирижер – Евгений Светланов), кантата «Знаки Зодиака» Бориса Чайковского (дирижер – Тимур Мынбаев), первая запись романсов Григория Катуара (с пианисткой Анной Засимовой) и другие.
Французским телеканалом Mezzo на фестивале «Безумный день» в Нанте были записаны романсы ор. 38 Рахманинова в исполнении Яны Иваниловой и Андрея Коробейникова и поэма «Колокола» Рахманинова с Уральским академическим филармоническим оркестром под управлением Дмитрия Лисса.
В сезоне 2018/19 к 145-летию со дня рождения Рахманинова Яна Иванилова исполнила с Андреем Коробейниковым все романсы композитора в Камерном зале Дома музыки.
Член жюри IV Международного конкурса оперного пения World Music Heritage в Москве (2022).
Удостоена звания заслуженной артистки России, награждена медалью «За вклад в развитие музыкального искусства».
