Начал играть в дворовых командах в Парке культуры и отдыха имени Горького в 1943 году, затем в детских командах "Пищевика" (первые тренеры - экс-спартаковцы Иван Рыжов и Гавриил Пучилин), в "Трудовых резервах". Сначала выполнял функции центрального нападающего. В 1948 году сборная команда юношей Москвы, куда попал 17-летний Ильин, выиграла Кубок СССР. Ее тренировки проходили на спартаковской базе в Тарасовке, где будущий олимпийский чемпион был замечен Петром Исаковым, известным спартаковцем, и приглашен в "Спартак".
Родился 27 июня 1931 года в Москве. Отец - Ильин Михаил Алексеевич (1903-1962), работал портным в "Метрополе". Мать - Ильина Александра Васильевна (1903-1982), работала медсестрой. Супруга - Ильина (в девичестве - Шамрай) Галина Яковлевна (1931г.рожд.), гимнастка, чемпионка Олимпийских игр 1952г. в командном первенстве и абсолютная чемпионка мира 1954г. в индивидуальном зачете и в командном первенстве. Окончила Московский областной педагогический институт имени Ленина и работала тренером по гимнастике в московском "Спартаке". Дочь - Елена Анатольевна (1958г.рожд.), работает тренером. Внук - Сергей (1983г.рожд.), учится в 10-м классе.
Начал играть в дворовых командах в Парке культуры и отдыха имени Горького в 1943 году, затем в детских командах "Пищевика" (первые тренеры - экс-спартаковцы Иван Рыжов и Гавриил Пучилин), в "Трудовых резервах". Сначала выполнял функции центрального нападающего. В 1948 году сборная команда юношей Москвы, куда попал 17-летний Ильин, выиграла Кубок СССР. Ее тренировки проходили на спартаковской базе в Тарасовке, где будущий олимпийский чемпион был замечен Петром Исаковым, известным спартаковцем, и приглашен в "Спартак".
Сначала Ильин играл за дублеров, а летом 1949 года впервые вышел за основной состав, заменив по ходу матча с ЦДКА Сергея Сальникова. Но основным игроком он стал в следующем сезоне. Его включили в состав делегации, направившейся в Норвегию, но там он ни разу по молодости лет не вышел на поле. А через год участвовал в матчах "Спартака" на стадионах Албании.
Весной 1952 года, после того, как "Спартак" успешно выступил в Баку в одной из зон турнира сильнейших команд страны, фактически весеннего чемпионата СССР, Анатолия Ильина пригласили в сборную команду страны (старший тренер - Борис Аркадьев), которая готовилась к Олимпийским играм в Финляндии, первым для советских спортсменов. Под флагом сборной Москвы, а потом ЦДСА она встречалась в товарищеских матчах со сборными Польши, Венгрии, Софии (на самом деле, Болгарии), Румынии, Чехословакии в Москве и Финляндии (в Хельсинки). Ильин после проведения этих встреч был включен в заявку сборной СССР для участия в Олимпиаде. В первом нашем матче, который состоялся в Котке с болгарами (2:1), он получил травму и в двух последующих матчах советской команды не играл.
В 1954 году спартаковец Анатолий Ильин, забив 11 мячей, оказался наряду с ленинградцем Антонином Сочневым ("Трудовые резервы") самым метким нападающим чемпионата СССР. Его стали регулярно привлекать в сборную команду страны, совершившую поездки в Италию и Египет, встречавшуюся дома и на выезде с лучшими футболистами ФРГ, Швеции, Венгрии, Франции. Особенно запомнившейся для Ильина была товарищеская игра в августе 1955 года на Московском стадионе "Динамо" со сборной ФРГ, чемпионом мира 1954 года (3:2). Вскоре после нее каждый участник победного для нас матча получил возможность приобрести вне очереди автомобиль "Победа".
В следующем сезоне Анатолий Ильин дважды стал чемпионом. Сборная Москвы выиграла турнир I летней Спартакиады народов СССР, в котором помимо столичной команды участвовали футболисты 15 союзных республик, Карельской АССР и Ленинграда. А сборная СССР отличилась на Олимпийских играх в Мельбурне. В обоих случаях победители, включая Ильина, добились успеха в финале со счетом 1:0. И всякий раз единственный матч был записан на счет Анатолия Михайловича. Кстати, в "золотой" олимпийский состав сборной СССР входили 10 футболистов "Спартака", чемпиона страны 1956 года.
Фортуна благосклонно относилась к Ильину и в последующие сезоны. Он выступал за команды, добивавшиеся больших успехов. Так, в 1957 году Ильин входил в сборную, которая первенствовала в Москве на III Международных дружеских спортивных играх молодежи. В трех матчах, включая финал с венграми, он забил четыре мяча.
В 1958 году сборная СССР впервые отправилась на заключительный этап чемпионата мира, проходивший в Швеции. 16 команд поначалу были разбиты на четыре подгруппы, в каждой из которых собрались по четыре участницы. Наши футболисты попали в турнир, оказавшийся, пожалуй, сильнейшим. Их соперники - сборные Бразилии, Англии и Австрии. В четвертьфинал попадали по два представителя от подгруппы. Если бразильцы без труда заняли первое место, то еще одну команду довелось определить не сразу. Англичане и мы набрали в подгруппе одинаковое количество очков. По положению о соревнованиях между претендентами на выход в четвертьфинал назначался дополнительный матч. Его выиграла сборная СССР - 1:0. Судьбу встречи решил гол, забитый Анатолием Ильиным, по праву считавшимся незаменимым в подобных ситуациях в поединках. То был славный сезон в карьере замечательного спартаковца! Он забил в первенстве СССР 19 мячей, больше, чем кто-либо. "Спартак" сделал дубль - став чемпионом, выиграл Кубок СССР.
В 1959 году Анатолий Ильин опять забил мяч, оказавшийся "золотым" Это произошло в Пекине в матче со сборной КНР на турнире, посвященном 10-летию образования КНР. Спартаковец отличился в составе сборной СССР, занявшей в китайской столице первое место.
Проходит три года, и Ильина чествуют в Хельсинки - "Спартак" победил в турнире в рамках очередного Всемирного фестиваля молодежи и студентов. А вскоре именитый спартаковец оставил футбольное поле. Как ни приглашали его в клубы Ленинграда, Свердловска, он предпочел остаться в родном "Спартаке" - пошел работать в спартаковскую футбольную команду, благо, что к этому времени им были окончены курсы школы тренеров, а в 1970 году он получил диплом столичного Института физкультуры.
Не счесть, сколько юных футболистов занимались у Анатолия Ильина-тренера за 33 года его работы. Наиболее известными стали Дмитрий Галямин, Сергей Родионов.
Заслуженный мастер спорта (1957) Анатолий Михайлович Ильин награжден орденами "Знак Почета" и Дружбы. Провел за "Спартак" 227 матчей, забил 83 мяча. Вот, что писал об Ильине Николай Старостин: "Он был вершиной треугольника, который составляли с ним такие стратеги, как Нетто и Сальников. Это и облегчало положение Ильина, потому что он получал много планированных мячей, и усложняло: передачи от таких партнеров нельзя было не завершать".