Знаменитый актер родом из Горького. В этом городе проходили его детство и юность. Андрей окончил Горьковское театральное училище, после чего посвятил 10 лет своей карьеры Рижскому драматическому театру. В 1989 году артист перешел в театр имени Моссовета, а после в МХТ им. Чехова.
В 1995 году он становится по-настоящему знаменитым после выхода на экраны фильма «Какая чудная игра». Однако у многих зрителей он ассоциируется именно Алексеем Чистяковым в сериале «Каменская», где исполнил роль мужа женщины-следователя.
Первой женой Ильина в 1983 году стала актриса Людмила Ворошилова, которая была старше супруга на семь лет. Впрочем, это не мешало их счастью: пара была связана работой в одном театре, а после супруги приобрели совместную квартиру в Риге. Однако брак просуществовал до 1992 года. После развода Андрей благородно оставил жене всю недвижимость и имущество. Паре удалось сохранить теплые дружеские отношения даже после расставания.
Сам же Ильин долгое время жил по съемным квартирам. В Театре имени Моссовета состоялась его судьбоносная встреча с дочерью Олега Табакова Александрой. С этой женщиной Андрей прожил в гражданском браке 8 лет, при этом отношения складывались весьма непросто. Избранница упрекала его в том, что он мало зарабатывает и настаивала, чтобы он покинул театр и ушел в бизнес. Непонимание привело к расставанию пары.
После этого у актера был недолгий брак с женщиной по имени Ольга. Ильин обрел свое счастье в 2010 году: он встретил свою будущую гражданскую жену Ингу Руткевич, редактора телеканала. В этих отношениях появился сын Тихон.
Актер счастлив в этом союзе. Свое свободное время он посвящает любимому хобби – рыбалке.