Родился 4 июля 1947 г. в г. Нижний Тагил Свердловской области.
В 1971 г. окончил Нижнетагильский вечерний факультет Уральского политехнического института по специальности "электропривод и автоматизация промышленных установок".
В 1965-1971 гг. работал учеником ремонтного электрика, ремонтным электриком машинного зала сортопрокатного цеха Нижнетагильского металлургического комбината.
С 1971 г. перешел на комсомольскую работу. В 1971-1972 гг. - заместитель секретаря комитета Всесоюзного ленинского коммунистического союза молодежи (ВЛКСМ) Нижнетагильского металлургического комбината.
С 1971 г. - член Коммунистической партии Советского Союза (КПСС).
С июня 1972 г. - заведующий организационным отделом, с июня 1973 г. - второй, с декабря 1973 г. по август 1975 г. - первый секретарь Нижнетагильского горкома ВЛКСМ.
С августа 1975 г. - второй секретарь, с июня 1977 г. по май 1980 г. - первый секретарь Свердловского обкома ВЛКСМ.
В 1978-1982 гг. - член Центрального комитета ВЛКСМ.
В 1980-1981 гг. - заместитель заведующего отделом организационно-партийной работы Свердловского обкома КПСС.
С апреля 1981 г. по октябрь 1982 г. - помощник первого секретаря Свердловского обкома КПСС Бориса Ельцина.
В 1982-1985 г. - первый секретарь Ленинского райкома КПСС г. Свердловска (ныне – Екатеринбург).
В 1985 г. переехал в Москву, поступил на работу в аппарат Центрального комитет (ЦК) КПСС. Ранее в том же году секретарем ЦК КПСС стал Борис Ельцин.
В 1985-1986 гг. Виктор Илюшин занимал должность инструктора отдела организационно-партийной работы ЦК КПСС.
С января 1986 г. по декабрь 1987 гг. - помощник первого секретаря Московского городского комитета КПСС Бориса Ельцина.
С 1987 по 1990 г. - инструктор отдела организационно-партийной работы, затем отдела партийного строительства и кадровой работы ЦК КПСС. Одновременно в марте – октябре 1988 г. советник Народно-демократической партии Афганистана.
С июля 1990 г. - помощник, с декабря 1990 г. по июль 1991 г. - заведующий секретариатом председателя Верховного совета РСФСР Бориса Ельцина.
С декабря 1991 г. по май 1992 г. - руководитель секретариата президента РСФСР/РФ Бориса Ельцина.
С 8 мая 1992 г. по 21 августа 1996 г. – сотрудник Администрации президента РФ, занимал должность первого помощника Бориса Ельцина.
С 14 августа 1996 г. по 17 марта 1997 г. - первый заместитель председателя правительства РФ Виктора Черномырдина, курировал социальную сферу.
В 1997-2011 гг. - член правления Российского акционерного общества (ныне – публичное акционерное общество, ПАО) "Газпром". Одновременно возглавлял в компании департамент по работе с регионами.
Был первым вице-президентом Федерации горно-лыжного спорта и сноуборда РФ (с 1992 г.).
Действительный государственный советник РФ I класса (1996).
Награжден орденами "Знак Почета" (1976), Почета (1997), медалями "За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В.И. Ленина" (1970), "Защитнику свободной России" (1993). Отмечен благодарностью президента РФ (1996), Почетной грамотой правительства РФ (1997).
Женат, имеет сына и дочь.