Регалии: Заслуженный мастер спорта СССР; 3-кратный чемпион СССР (1936 - весна, 1937, 1940); обладатель Кубка СССР (1937); 4-кратный чемпион Москвы (1931 - осень, 1934 - осень, 1935 - весна, 1942 - весна); обладатель Кубка Москвы (1941); победитель Всесоюзного чемпионата общества «Динамо» (1933). В хоккее с мячом - 3-кратный чемпион СССР (1936, 1951, 1952); 3-кратный серебряный призер чемпионатов СССР (1950, 1953, 1954); 12-кратный обладатель Кубка СССР (1937, 1938, 1939, 1940, 1941, 1948, 1949, 1950, 1951, 1952, 1953, 1954).
Родился 2 июля 1906 года в Коломне Московской губернии (Россия).
Сергей Ильин - левый крайний нападающий, воспитанник клубной команды Коломенского паровозостроительного завода. С 1929 по 1931 год выступал за ЦДКА, затем перешел в московское «Динамо», цвета которого защищал до 1945 года, а с 1935 по 1941 год являлся капитаном команды.
Ильин считался виртуозом мяча, великолепно владел ударом с обеих ног, а его скоростной дриблинг постоянно ставил в тупик обороняющихся. Верткий и чрезвычайно техничный нападающий приглашался в различные сборные, в составе которых провел множество международных матчей, он также был участником знаменитого послевоенного турне московского «Динамо» по Великобритании.
Как и многие футболисты той поры, зимой Ильин играл в хоккей с мячом, в составе «Динамо» стал трехкратным чемпионом СССР и 12-кратным обладателем Кубка страны.
Завершив футбольную карьеру, Сергей Сергеевич на протяжении 30 лет работал администратором в клубе, а затем в СДЮШОР «Динамо».
Скончался 14 октября 1997 года в Москве. Похоронен на Введенском кладбище.