Илья Глебов родился в 1987 году в городе Уральск, Республика Казахстан. Высшее образование получил, окончив химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова в 2007 году.
Диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук успешно защитил в 2010 году в МГУ имени М.В. Ломоносова на тему: «Квантово-механические модели переноса заряда в реакционных центрах фотосинтеза».
В 2015 году состоял в жюри IX Всероссийской Интернет-олимпиады для школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий, «Нанотехнологии - прорыв в Будущее!».
Занимает должности старшего тренера сборной команды России по химии, доцента химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Состоит в экспертном совете Всероссийского образовательного центра для одаренных детей «Сириус» в городе Сочи, Краснодарский край.
Глебов специализируется на квантовой динамике открытых систем; описании сверхбыстрых стадий фотосинтеза; разработке методов квантово-механического описания сложных систем хромофоров и их взаимодействия с белковым окружением. Написал шестнадцать статей, пять докладов на конференциях, четырнадцать научно-исследовательских работ.
Илье Олеговичу объявлена Благодарность Президента Российской Федерации.