Родился 15 июля 1978 г. в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург).
В 2000 г. окончил Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов (ныне Санкт-Петербургский государственный экономический университет), в 2009 г. - Российскую академию государственной службы при президенте РФ (ныне Российская академия народного хозяйства и государственной службы при президенте РФ).
Кандидат экономических наук. В 2007 г. в Санкт-Петербургском государственном университете экономики и финансов защитил диссертацию на тему "Формирование механизма реализации инновационной политики в РФ".
В 2000 г. вместе с Дмитрием Грызловым возглавил политсовет санкт-петербургского регионального отделения движения "Молодежное единство" (молодежное крыло партии "Единство", с 2005 г. – "Молодая гвардия "Единой России").
В 2000-2001 гг. работал в коммерческих организациях.
В 2001-2008 гг. - заместитель начальника управления кредитов компании "Газпром".
С 2009 г. был генеральным директором Российского научно-исследовательского института сельскохозяйственных приборов (Москва).
С февраля по июль 2010 г. - заместитель директора департамента пищевой, перерабатывающей промышленности, регулирования агропродовольственного рынка и качества продукции Министерства сельского хозяйства РФ.
С июля 2010 г. по июль 2011 г. - директор департамента регулирования агропродовольственного рынка и развития инфраструктуры Минсельхоза РФ.
С 7 июля 2011 г. - заместитель министра сельского хозяйства РФ. Ведомством в этот период руководили Елена Скрынник, затем, с мая 2012 г., Николай Федоров.
С 17 января 2014 г. по 30 января 2021 г. Илья Шестаков занимал должность заместителя министра сельского хозяйства РФ - руководителя Федерального агентства по рыболовству (Росрыболовство). Минсельхоз в это время возглавляли Николай Федоров (до 2015 г.), Александр Ткачев (2015-2018) и Дмитрий Патрушев (с мая 2018 г.).
С 30 января 2021 г. - руководитель Федерального агентства по рыболовству.
Действительный государственный советник РФ I класса (2017).
Награжден орденами Почета (2021), "За морские заслуги" (2023), медалью ордена "За заслуги перед Отечеством" II степени (2015). Отмечен Почетной грамотой президента РФ (2013).
Почетный работник агропромышленного комплекса России (2015).