Гісторыю Дзмітрыя Ільюхіна падрабязна распавядала  “Наша Ніва”. Паводле выдання, ў 2007‑м ён скончыў наваполацкую школу з грамадска-эканамічным ухілам, потым вучыўся на юрыдычным факультэце БДУ, пасля перавёўся ў  Маскоўскі дзяржаўны інстытут міжнародных адносін (МДІМА), які скончыў у 2012 годзе.

У тым самым годзе ён распачаў кар'еру ў Міністэрстве замежных спраў.  Працаваў аташэ ў консульскім упраўленні, пасля амаль тры гады правёў у пасольстве Беларусі ў Егіпце на пасадзе трэцяга сакратара. Вярнуўшыся ў Мінск, стаў першым сакратаром ва ўпраўленні Еўропы і Паўночнай Амерыкі. У 2019 годзе Ільюхін адправіўся ў Канаду на пасаду першага сакратара пасольства Беларусі. У жніўні 2021 года Ільюхін пабыў консулам у Нью-Ёрку, а затым — першым сакратаром пасольства Беларусі ў Вашынгтоне. У красавіку 2022 года Дзмітрый пакінуў дыпламатычную службу.

Пасля звальнення з дзяржаўнай службы Дзмітрый працаваў у прадстаўніцтве Міжнароднай федэрацыі таварыстваў Чырвонага Крыжа (IFRC) у Мінску, дзе ў верасні 2024 года атрымаў павышэнне да старшага афіцэра па развіцці нацыянальнага таварыства. На гэтай пасадзе ён фактычна быў прадстаўніком Жэневы, адказным за рэфармаванне і прафесіяналізацыю Беларускага таварыства Чырвонага крыжа. Ягоная праца прыпала на крызісны перыяд, калі IFRC прыпыніла членства БТЧК праз скандалы вакол кіраўніка арганізацыі Дзмітрыя Шаўцова. 

15 студзеня 2026 года Дзмітрый Іллюхін быў прызнаны   палітычным зняволеным.

Аліса Пятровіч