Евгений Ильин родился в Магнитогорске. Окончил Магнитогорский музыкальный колледж и Российскую академию музыки имени Гнесиных по специальности «Дирижер хора» (классы М. М. Никитиной и профессора С. Д. Гусева), а также Государственный музыкально-педагогический институт имени М. М. Ипполитова-Иванова по специальности «Оперно-симфоническое дирижирование» (класс профессора В. А. Понькина).
В 1998–2000 годах Евгений Ильин был дирижером Московского областного хора под управлением А. Д. Кожевникова. С 1999 по 2002 год — руководитель и дирижер хора «Восхождение» при Совете ветеранов МИД России. В 2000–2002 годах — хормейстер Государственной академической хоровой капеллы России имени А. А. Юрлова.
В 2002 году Евгений Ильин стал хормейстером Московского музыкального театра «Геликон-опера», с 2012 года — главным хормейстером театра.
С 2009 года — руководитель и дирижер «Пьеро-ансамбля». В 2010–2011 годах прошел стажировку в Симфоническом оркестре радио «Орфей».
Удостоен звания «Почетный деятель искусств г. Москвы» (2015).
