Актёр театра и кино, режиссёр. Отец артистов Владимир Ильина и Александра Ильина.
В 1946-1963 гг. - работал в Свердловском государственном драматическом театре. В 1963-1966 гг. - режиссёр на Свердловской киностудии. В 1966-1968 гг. -
актёр Русского драмтеатра им. Горького в Минске. В 1968-1970 гг. - играл в театре "Красный факел" в Новосибирске. В 1970-1975 гг. - в Театре им. Кольцова в Воронеже. С 1975 г. жил в Москве, в 1975-1977 и в 1978-1990 г. - работал в Театре им. Владимира Маяковского.
В кино снимался с середины 1950-х годов, наиболее заметные роли:
"Женя, Женечка и "Катюша" (1967) - командир дивизиона;
"Смелого пуля боится" (1970) - полицай;
"Строговы" (1976) - Евдоким Юткин;
"Встретимся у фонтана" (1976) - Метельников;
"Приключения Шерлока Холмса и доктора Ватсона" (1979) - Энох Дреббер;
Всего А.А. Ильин снялся в 32 фильмах и фильмах-спектаклях. Заслуженный артист РСФСР (1956).
Скончался А.А. Ильин 19 июля 1990 года, похоронен в Москве на Преображенском кладбище (13 уч.).