Родился 1.11.1918 в городе Бахмут (ныне Артёмовск) Донецкой области в семье рабочего. Украинец. Окончил 7 классов. Работал слесарем на стекольном заводе.

В Красной Армии и в боях Великой Отечественной войны с июня 1941.

Воздушный стрелок 431-го штурмового авиаполка (299-я шад, 16-я ВА, Белорусский фронт), старшина.

В ноябре 1943 в составе группы самолетов участвовал в штурмовке вражеских позиций. При этом было поражено много живой силы и техники врага. В воздушном бою сбил самолет-корректировщик. 29.11.43 при бомбежке ж.-д. станции Жлобин успешно отражал атаки вражеских истребителей. 14.3.44 награжден орденом Славы 3 степени.

В марте 1944 участвовал в 60 боевых вылетах и в 11 воздушных боях, в которых сбил 2 самолета и отразил несколько атак истребителей противника. 29.3.44 в условиях сильного противодействия зенитной артиллерии в составе экипажа произвел 3 боевых вылета и отбил 6 вражеских воздушных атак. 8.7.44 при выполнении боевого задания сбил фашистский самолет. 22.8.44 награжден орденом Славы 2 степени.

Воздушный стрелок 174-го гвардейского штурмового авиаполка (11-я гшад, 16-я ВА, 1-й Белорусский фронт), гвардии старшина. 1 — 5.9.44 в районе Гоцлав, Гоцлавек (Польша) в воздушных боях сбил 2 самолета противника, 16.4.45 в районе города Франкфурт-на-Одере в составе экипажа произвел 4 успешных боевых вылета. Были уничтожены танк, минометная батарея, 5 автомобилей и около 20 солдат противника. Гвардии старшина Ильченко отразил несколько атак истребителей, в составе группы сбил 1 самолет. 23.02.48 награжден орденом Славы 1 степени.

В 1945 демобилизован. Жил в родном городе. Работал наладчиком на стекольном заводе.

Награжден орденом Красной Звезды, медалями.

Умер 21.7.1973. Его именем названа одна из улиц Артёмовска.

Лит.: Дубров Б.И. Солдатская слава. 3-е изд. Киев, 1987. С. 277 (на укр. яз.).