После Олимпиады в Лондоне Ильин поступил в докторантуру Казахской академии спорта и туризма на кафедру "Теоретических основ физической культуры и спорта". За время обучения Ильиным было опубликовано 13 научных работ по теме диссертации.

Итогом научной деятельности спортсмена стала диссертация, которую Ильин успешно защитил. По словам самого чемпиона, в основу его работы и разработки новых и оригинальных подходов к тренировочному процессу легли его же тренировочные планы, разработанные им и его тренерами. Результатом же научного труда Ильин называет высокие места подопечных на международных аренах и рост мастерства и спортивных достижений.

Как отмечают рецензенты диссертации, работа двукратного олимпийского чемпиона отличается новизной в спортивной методике, оригинальностью, эффективностью и масштабностью. А члены комиссии единогласно проголосовали за то, чтобы Ильину присудили научную степень.

"В успешной защите диссертации - заслуга Ильина. Он и до Олимпиады в Лондоне интересовался научными изысканиями. Это человек думающий, мыслящий. Мы должны сказать ему "спасибо" за то, что он свой многолетний опыт показал в своей работе. Да-да, он не скрыл свои методы, свои секреты подготовки", - отметил научный консультант Ильина профессор Станислав Хаустов.

По словам чемпиона, в дальнейших планах поступление в еще один казахстанский вуз. Правда, куда именно, Ильин еще не решил.