Виктор Иванович Илюхин родился 1 марта 1949, в селе Сосновка Пензенской области. 
В 1971 году окончил Саратовский юридический институт. Трудовую деятельность начал грузчиком в Кузнецком леспромхозе. Одновременно с обучением в институте работал следователем в Пензенском РОВД. После окончания института им. Д. И. Курского по специальности юрист-правовед ("правоведение") отслужил год срочной службы в Военно-морском флоте на плавбазе подводных лодок Тихоокеанского флота. С 1975 года работал следователем в районной прокуратуре, следователем Пензенской областной прокуратуры, заместителем начальника следственного отдела, начальником отдела, заместителем прокурора Пензенской области. В 1978 году В. И. Илюхин вступил в КПСС. 

В 1984–1986 гг. занимал пост заместителя прокурора Пензенской области. В 1986–1989 гг. работал в генеральной прокуратуре СССР заместителем начальника главного следственного управления. Принимал участие в расследованиях преступлений военных преступников-нацистов. Работал в "горячих" точках страны, возглавлял спецгруппы по расследованию обстоятельств событий в Нагорном Карабахе, Армении, Азербайджане, Фергане, Приднестровье и Грузии. 

В августе 1989 года В. И. Илюхин был назначен начальником управления по надзору за исполнением законов о государственной безопасности, он стал членом коллегии прокуратуры и старшим помощник генерального прокурора СССР. В 1990 году В. И. Илюхин выступил против следственной группы Гдляна — Иванова с обвинениями в использовании "незаконных методов ведения следствия" и требованием возбудить против участников группы уголовное дело (группа занималась разоблачением партийно-хозяйственной мафии в Узбекистане). 

4 ноября 1991 года возбудил против президента СССР Михаила Горбачева уголовное дело по статье 64 Уголовного Кодекса РСФСР (измена Родине) в связи с нарушением клятвы и Конституции СССР. Через два дня был уволен из Прокуратуры СССР. После ухода из прокуратуры В. И. Илюхин работал обозревателем газеты "Правда", был заведующим правовым отделом издания. 

В 1993–1994 гг. был сопредседателем Фронта национального спасения. В сентябре-октябре 1993 года В. И. Илюхин принял участие в событиях, связанных с противостоянием между советской властью и президентом России. После того как, согласно указу Ельцина, были распущены Верховный Совет и Съезд народных депутатов РСФСР, В. И. Илюхин собранием народных депутатов, именовавшим себя Х съездом, был назначен прокурором и возбудил уголовное дело "по факту антиконституционных попыток прекращения деятельности съезда народных депутатов, Верховного Совета, законно избранных судебных органов". Находился в здании Верховного Совета РСФСР, когда верные президенту войска начали его обстрел. 12 декабря 1993 года избран депутатом Государственной думы первого созыва по Первомайскому одномандатному округу №136 (Пензенская область). В том же году он возглавил общественную комиссию по расследованию антиконституционной деятельности Горбачева. В январе 1994 года избран председателем комитета Государственной думы по безопасности. 

11 апреля 1995 года вошел в национальный совет КРО, председателем которого стал Юрий Скоков. В декабре 1995 года избран депутатом Государственной Думы 2-го созыва. Вошел во фракцию КПРФ. 30 января 1996 года избран председателем Комитета Думы по безопасности. 

После убийства Льва Рохлина в 1998 году становится председателем Движения в поддержку армии, оборонной промышленности и военной науки (ДПА). 

В 2002 году баллотировался на пост губернатора Пензенской области. В декабре 2003 года в четвертый раз избран депутатом Государственной Думы, является заместителем председателя комитета Госдумы по безопасности. 

В декабре 2007 года был избран депутатом Государственной Думы пятого созыва, заместитель председателя Комитета ГД по конституционному законодательству и государственному строительству. 

Привлекался как эксперт к работе Конституционного суда России, а также комитетов ООН. Автор многих статей по вопросам внешней и внутренней политики российских властей. Автор и заявитель законов: Уголовный кодекс РФ, Уголовно-исполнительный кодекс РФ, законов "Об оружии", "Об оперативно-розыскной деятельности", "О внешней разведке", "Об органах Федеральной службы безопасности РФ", "О борьбе с терроризмом" и др. Вел свое расследование Катынского дела, придерживается советской версии данных событий. 

Автор нескольких книг, в том числе "Дело М. Горбачева" (1993), "Вожди и оборотни" (1993), "Спасти Россию" (1995), "Обвиняется Ельцин" (1999). Печатался в российских и зарубежных изданиях. Президент Фонда содействия стратегической безопасности (ФССБ).