2002-2006 - директор ООО "Гротан-Николаев"
С февраля 2006 по апрель 2006 - директор ООО "Белоусовский элеватор"
С апреля 2006 по 2010 год - директор ООО "Продторг-Юг".
Частный предприниматель с 26.01.2007.
Член Партии регионов, 2006-2010 гг. - депутат Вознесенского районного совета, глава фракции.
В ноябре 2010 стал депутатом Николаевского городского совета от Партии регионов. Председатель фракции Партии регионов в горсовете.
С ноября 2012 года народный депутат Верховной Рады Украины VII созыва, избран по избирательному округу №128.
16 января 2014 года голосовал за "диктаторские законы" - пакет антидемократических законов, которые существенно ограничивали права граждан и свободу слова.
22 февраля 2014 года после событий на Майдане Ильюк вышел из фракции Партии регионов.
24 февраля 2014 года вошел в состав группы "Экономическое развитие".
На парламентских выборах 2014 года прошел в Раду по одномандатному избирательному округу №128 самовыдвиженцем, набрав 33.41% голосов избирателей.