Илья Дербилов родился в Киеве, музыкой начал заниматься в 6 лет. В 1988 году с семьей переехал в Ленинград, где поступил в Хоровое училище им. М.И. Глинки. В 1999 году поступил в Санкт-Петербургскую консерваторию на факультет хорового дирижирования в класс Валерия Борисова. Одновременно занимался вокалом в классе Николая Охотникова и клавесином в классе Елены Серединской. В 2002 году поступил на факультатив оперно-симфонического дирижирования в класс Владислава Чернушенко. В 2004 году поступил на факультет оперно-симфонического дирижирования Санкт-Петербургской консерватории, а в 2009 году поступил в аспирантуру.
В 2002 году Илья Дербилов начал работу в Государственной академической капелле Санкт-Петербурга в должности хормейстера. С Певческой капеллой гастролировал в США, Германии, Франции, Голландии, Испании, Люксембурге, Бельгии, Греции, Белоруссии, Украине. Одновременно, с 2004 по 2007 год, работал в качестве постоянного дирижера в театре оперы и балета Санкт-Петербургской консерватории, где плодотворно сотрудничал с выдающимся балетмейстером Никитой Долгушиным.
В 2007 году выиграл конкурс на должность художественного руководителя и главного дирижера Дальневосточного академического симфонического оркестра (Хабаровск), который возглавлял в течение пяти лет. За время работы в Хабаровске дал свыше 300 концертов с ДВАСО, выступал на Сахалине, в Амурской и Еврейской областях, а также в КНР.
Неоднократно выступал с такими солистами как Юрий Башмет, Дмитрий Хворостовский, Денис Мацуев, Дмитрий Коган, Борис Андрианов и др.
Дирижировал Симфоническим оркестром Капеллы Санкт-Петербурга, Омским, Красноярским, Тамбовским, Карельским симфоническими оркестрами. С 2009 по 2011 год являлся приглашенным дирижером Guri Philharmonic Orchestra (Сеул, Южная Корея).
В 2012 году вернулся в Капеллу Санкт-Петербурга в качестве второго дирижера хора и симфонического оркестра.
С сентября 2018 года Художественный руководитель и главный дирижёр Ульяновского государственного академического симфонического оркестра "Губернаторский".
