В 1946 году окончил школу ФЗО[1][2]. Работал в объединении «Ижорский завод», с 1962 года — на освоении нового мартеновского цеха № 121 (ныне № 8); 3 марта 1963 года провёл первую плавку цеха[1][2].
В 1965 году вступил в КПСС[1][2]. Удвоил выход стали со своей печи; 29 июля 1967 года его бригада сварила миллионную с момента пуска цеха тонну стали. Участвовал в освоении и внедрении в производство новых марок стали для атомного машиностроения, в модернизации печи[1][2]. В 1976 году удостоен звания Героя Социалистического Труда.
В 1981—1991 годы работал мастером-наставником СГПТУ-6, где по его инициативе была создана экспериментальная группа подручных сталевара[1][2][3].
Избирался членом цеховой комиссии партийного контроля, членом партбюро и партийного комитета объединения[2].
Ильин Сергей Иванович // Рабочая энциклопедия: 1921—1985 годы / Сост. А. Ф. Занин, Ю. В. Куканов, В. И. Михельсон, Г. И. Панков, С. Ф. Севастьянов. — Л.: Лениздат, 1986. — С. 272—273. — 399 с.