Дејан Илић је рођен 4. јануара 1973. године у Владичином Хану, где је завршио основну школу и гимназију. 

Основне студије на Филозофском факултету у Нишу, на групи за Mатематику(смер Рачунарство и информатика) уписао је школске 1991/92. године. Студије је завршио 29. априла 1996. године са просечном оценом 9,00 чиме стекао звање ДИПЛОМИРАНИ МАТЕМАТИЧАР за рачунарство и информатику.

По завршетку студија, октобра 1996. године, уписао је последипломске студије на Филозофском факултету у Нишу, на групи за Математику. Магистрирао је 29. априла 2002. године, одбранивши магистарску тезу под насловом “Аналитичке апроксимације решења стохастичких диференцијалних једначина”.

Докторску дисертацију под називом „Фиксне тачке за пресликавања на конусним метричким просторима и просторима са -дистанцом“ одбранио је 26. маја 2008. године.

Од 1. октобра 1996. године радио је као асистент-приправник за предмет Математика на Учитељском факултету у Врању, а 1. марта 2003. године изабран је за  асистента за групу предмета из Математике, на Природно-математичком факултету у Нишу.

Као асистент изводио је вежбе из предмета:  Теорија вероватноће и случајни процеси, Вероватноћа и статистика, Математика у биологији, Финансијска математика и Рачунарство и информатика.

У звање доцента, на Природно-математичком факултету у Нишу, за ужу научну област Математика изабран је01.10.2008. године

У звање ванредног професора, на Природно-математичком факултету у Нишу, за ужу научну област Математика изабран  је 2012. године, у звање ванредног професора 2012, а у звање редовног професора за ужу научну област Математика 2015. године.

Боравио је на месечном усавршавању на Институту “Abdus Salam“ у Трсту у Италији(у периоду 13.04-14.05.2009). 

Добитник је EUROWEB+ стипендије 2015-2018 за посдокторско усавршавање, на Факултету за математику и информатику у Софији, Бугарска.

Члан је уређивачког одбора часописа FILOMAT.

Рецензирао је радове за следеће часописе: Applied Mathematics and Computations, Applied Mathematics Letters,Computers & Mathematics with Applications, FILOMAT, Journal of Mathematical Analysis and Applications,Mathematical and Computer Modeling, Publ. Math. Debrecen, Fixed Point Theory and Applications.