Für das Testspiel gegen Uruguay am 5. März 2014 wurde Ilsanker erstmals ins österreichische A-Nationalteam berufen. Nachdem er gegen die Südamerikaner noch nicht zum Einsatz gekommen war, gab er am 30. Mai 2014 im Spiel gegen Island sein Debüt. Bei der Europameisterschaft 2016 in Frankreich wurde Ilsanker in das Aufgebot Österreichs aufgenommen. In der Auftaktpartie kam er nicht zum Einsatz, beim 0:0 gegen Portugal stand er in der Startelf. Im entscheidenden Spiel gegen Island wurde er in der Halbzeit beim Stand von 0:1 ausgewechselt. Mit nur einem Punkt wurde das Team Gruppenletzter und schied aus. Im Mai 2021 wurde er in den vorläufigen Kader Österreichs für die EM 2021 berufen und schaffte es schlussendlich auch wieder in den endgültigen Kader, mit dem er bis zum Achtelfinale kam. Während des Turniers kam er zu drei Kurzeinsätzen.