Регалии: Заслуженный мастер спорта; серебряный призер чемпионата мира в закрытых помещениях (2006) в беге на 3000 метров; серебряный призер Кубка мира (2006) в беге на 2000 метров; серебряный призер чемпионата Европы (2006) в беге на 5000 метров; многократная победительница и призер международных марафонов.
Родилась 13 ноября 1977 года в Белорецке, Башкирия (Россия).
Лилия Шобухова (до замужества - Шагбалова) специализировалась в беге на длинные дистанции. На Играх-2004 в Афинах и Играх-2008 в Пекине соревновалась в беге на 5000 метров и заняла соответственно 13 и 6 места.
В промежутке между двумя Олимпиадами, в феврале 2006 года, установила мировой рекорд для закрытых помещений на дистанции 3000 метров (8 минут 27,86 секунды). В этот же период начала пробовать свои силы на международных марафонах и в 2007-м первенствовала на полумарафоне в Праге.
В 2009-м Лилия стала бронзовым призером Лондонского марафона и победительницей Чикагского марафона. В следующем году россиянка выиграла и в Чикаго, и в Лондоне, а в 2011-м завоевала серебро в Лондоне и золото в Чикаго, став первой трехкратной победительницей Чикагского марафона и первой россиянкой, признанной спортсменкой года AIMS/ASICS (2011).
На Играх-2012 в Лондоне Лилия Шобухова считалась одной из главных претенденток на золотую медаль, но из-за травмы вынуждена была сойти с дистанции на 23 километре.
В 2013 году Шобухову дисквалифицировали за аномальные показатели в биологическом паспорте, с чем спортсменка и ее тренеры были категорически не согласны. Тем не менее все результаты россиянки с октября 2009 года были аннулированы.
Несмотря на то что срок дисквалификации Шобуховой истек в августе 2015 года, дирекция марафонов серии World Marathon Majors (серия включает Лондонский, Бостонский, Берлинский, Чикагский, Нью-Йоркский и Токийский марафоны) объявила о пожизненном отстранении Лилии Шобуховой от участия в соревнованиях, которые проводятся под эгидой организации. Кроме того, дирекция потребовала вернуть 337 тысяч фунтов стерлингов, полученных россиянкой в качестве призовых с 2009 по 2012 год.