A notícia da morte de Ilya São foi dada pelo, também, ator Anselmo Vasconcelos, no Facebook. Anselmo Vasconcelos revelou que o ator esteve internado por um longo período, no Hospital Municipal Miguel Couto, no Rio de Janeiro, para tratar de um grave ferimento no ombro, e que foi encontrado morto, em casa, pela mulher, a atriz Claudia Provedel.
Ilya São Paulo ficou conhecido por interpretar Jerónimo, um dos protagonistas de "Irmãos Coragem", em 1995.
O último trabalho em televisão foi "Amor de Mãe", novela em que interpretou Juarez.
Ilya era irmão do, também, ator Irving São Paulo, famoso pelos papéis em "Mulheres de Areia" e "A Viagem", que morreu devido a uma pancreatite aos 41 anos.
Casado com a atriz Claudia Provedel, Ilya São Paulo deixa uma filha.