Родилась Елена в Казахстане в городе Актау в 1994 году. Родители девочки, Руслан и Лиля, по национальности являются русскими. Когда девочке было два года, её родители развелись. Воспитанием Елены занимались бабушка и мать. В 1998 году они втроём переехали в Москву.
Росла Лена бойким и очень активным ребёнком. В раннем детстве девочку отправили заниматься фигурным катанием, чтобы направить бурную энергию ребёнка в полезное русло. Первое время девочка занималась в группе здоровья.
Но тренер Екатерина Волкова порекомендовала матери перевести дочь в спортивную группу, где фигурным катанием занимались профессионально. В детские годы тренером Елены были сначала Любовь Малеева, а позже Наталья Дубинская.
В 2005 году Елена начала заниматься парным фигурным катанием. Партнёром девушки стал Никита Кацалапов. Так как фигуристы до этого были одиночниками, они никак не могли сойтись характерами и постоянно конфликтовали. Справиться с конфликтующими фигуристами не могли даже их тренера Ирина Лобачёва и Илья Авербух. Дуэт просуществовал лишь год и, в итоге, распался.
В 2006 году Елена Ильиных уехала в США, где тренировалась в паре с Иваном Букиным. Наставниками молодой пары были Марина Зуева и Игорь Шпильбанда.
В 2009 году девушка вернулась в Россию и снова воссоединилась со своим бывшим партнёром – Никитой Кацалаповым. Тренировать пару взялись Олег Волков и Александр Жулин.
В 2009 году Елена и Никита стали выступать на соревнованиях юниоров. Пара победила в соревновании на кубок РФ в городе Тверь. Позже на чемпионат мира в Гааге пару подготовил Жулин, где Елена и Никита получили золото.
В сезоне 2010-2011 пара перешла на взрослый уровень и приняла участие в чемпионате Европы, где заняла четвёртое место. После последовало участие в чемпионате мира, где талантливые фигуристы заняли седьмое место. В конце сезона молодые фигуристы перешли к другому тренеру – Николаю Морозову.
В последующих сезонах фигуристы завоёвывали в основном серебряные награды. В 2014 году на сочинской олимпиаде пара завоевала золото за прокат программы «Лебединое озеро». В этом же году по инициативе Никиты пара распалась. Фигуристка нашла себе нового партнёра, которым стал Руслан Жиганшин. Первый совместный сезон фигуристов был успешным. Руслан и Елена стали чемпионами России. Но в дальнейшем на чемпионатах Европы и мира фигуристы ничего не завоевали. В дальнейшем пару преследовало много неудач. В 2016 году Руслан объявил о завершении карьеры. В 2019 году Елена также сообщила о завершении своей карьеры в фигурном катании.
В 2018 году Елена совместно с Юлией Липницкой открыла «Академию чемпионов», где профессиональные фигуристы – олимпийские чемпионы тренировали молодое поколение, а также проводили мастер-классы. В этом учебном заведении навыкам хореографии обучает и Сергей Полунин. Елена и Сергей в ближайшем будущем планируют показать зрителям балетный спектакль по мотивам Болливуда.
Периодически Елена снимается в рекламных роликах и является послом красоты от компании «Пантин».
В октябре 2020 года телезрители могут увидеть талантливую фигуристку в телешоу «Ледниковый период». В проекте Елена будет соревноваться с другими участниками в паре с харизматичным певцом Владом Топаловым. Также в шоу принимают участие другие известные личности мира шоу-бизнеса, среди которых Ольга Бузова, Регина Тодоренко, Роман Костомаров и другие.
Елена Ильиных не замужем. У красивой девушки всегда было много поклонников. Журналисты постоянно называют спортсменку самой сексуальной фигуристкой в мире. В СМИ какой-то период фигурировали слухи, что у Елены с Никитой не только рабочие отношения, но и роман. Но девушка эти слухи опровергла.
Известно, что Елена Ильиных была в отношениях с баскетболистом Вячеславом Федорченко, но в 2015 году молодые спортсмены расстались. В 2018 году у девушки начался роман с танцовщиком Сергеем Полуниным. Инициатором их знакомства была Елена. Девушка написала слова восхищения молодому артисту в Инстаграме после просмотра фильма «Танцовщик», в котором рассказывалось о творчестве Сергея. Впервые они встретились в аэропорту Мюнхена.
Весной 2019 года пара представила на суд зрителей драматическую постановку «Распутин», в которой оба принимали участие. Елена Ильиных в спектакле исполнила роль императрицы Александры.
О подробностях своего знакомства Сергей и Елена рассказали на телешоу «Вечерний Ургант». В январе 2020 года у пары в Майами родился сын, которого назвали Мир. Эту новость артисты объявили через два месяца после его рождения
В 2010 году мать фигуристки усыновила ребёнка, мальчика по имени Андрей, которому на тот момент было два года. Сама Елена очень любит природу и животный мир, в том числе и насекомых.