Родился 18 июля 1960 года в г. Горьком (ныне Нижний Новгород).
В 1979 году окончил Горьковское театральное училище (курс Б. Наравцевича), а в 1983 – актёрский факультет Рижской консерватории (мастерская А. Каца).
После учебы в Рижской консерватории служил в рядах Советской Армии (пехота, в подразделении разведчиков), последние полгода – в Ансамбле песни и пляски Прибалтийского военного округа.
Десять с половиной лет работал в Рижском театре русской драмы. Служил в Театре имени Моссовета. С 2000 по 2006 годы – артист МХТ им. А.П. Чехова.
Играет в спектаклях Театра имени М.Н. Ермоловой, театрального агентства «Арт-партнер XXI», LA’ ТЕАТРа, Московского губернского театра и др.
Играет в спектаклях Театра имени М.Н. Ермоловой, театрального агентства «Арт-партнер XXI», LA’ ТЕАТРа, Московского губернского театра и др.
В 2011 году режиссёр Михаил Цитриняк пригласил актёра в Театр имени Евгения Вахтангова на роль Джорджа Шнайдера в спектакль «Игры одиноких».
В 2014 Андрей Ильин вновь вышел на Вахтанговские подмостки в роли Жоржа Питу в постановке Михаила Цитриняка «Крик лангусты», где роль Сары Бернар исполнила Юлия Рутберг.
В 2014 Андрей Ильин вновь вышел на Вахтанговские подмостки в роли Жоржа Питу в постановке Михаила Цитриняка «Крик лангусты», где роль Сары Бернар исполнила Юлия Рутберг.
В 2015 году вошёл в состав труппы Театра имени Евгения Вахтангова.
В том же году сыграл роль Пьера Леже в спектакле Владимира Иванова «Возьмите зонт, мадам Готье!», где стал партнёром легенды Вахтанговской сцены Ю.К. Борисовой. Следующей работой стала роль Петра III, а партнёршей – Ольга Тумайкина в роли Екатерины II в постановке «Любовь у трона» Андрея Максимова.
В 100-м сезоне Вахтанговского театра сыграл Бопертюи в музыкальном водевиле «Соломенная шляпка» (режиссер — Михаил Цитриняк) и Лорда Чарлза Тэмерли в постановке Ольги Субботиной «Театр». В 2021 году исполнил роль Графа Ильи Андреевича Ростова в спектакле «Война и мир», выпущенном Римасом Туминасом к 100-летию Вахтанговского театра.
Короткометражный учебный фильм «Три лимона для любимой» (Рижская киностудия, режиссер О. Розенберг) стал первой работой Андрея Ильина в кино. Широкую известность актёру принесла роль Лёши Чистякова — мужа Анастасии Каменской (Елена Яковлева), главной героини сериала «Каменская». В настоящее время фильмография артиста насчитывает более ста фильмов, среди которых: «Анкор, ещё Анкор», «Какая чудная игра», «Марш Турецкого», «Московская сага», «Козленок в молоке», «Пушкин: последняя дуэль», «Кука», «Братья Карамазовы», «Однажды в Ростове», «Алхимик», «Василиса» и др.
В 2012 году А.Е. Ильин награжден орденом Дружбы «За большие заслуги в развитии отечественной культуры и искусства, многолетнюю плодотворную деятельность».
