Илия Попов е роден на 27 ноември 1936 г. в гр. Ловеч. Завършва Пълно средно смесено училище „Христо Кърпачев“ (Ловеч) (1954). Постъпва в Морското училище (Варна) и завършва като първенец на випуск с офицерско звание лейтенант (1958). Служи във Военноморските сили на бойни кораби, дислоцирани в Балчик, Варна и Бургас. Квалифицира се като командир на ПЛО кораби (1964). Завършва Военноморската академия в Ленинград със златен медал (1970), курс за командири на ескадрени миноносци (1965), Военната академия „Георги Раковски“ (1973) и Генерал-щабен факултет (ГЩФ), приравнен на Генерал-щабна академия във ВА „Г.Раковски“ (1986). През 1976 г. е вербуван за агент от III управление (военно контраразузнаване) на Държавна сигурност с псевдоним Стефанов. Снет е от действащ оперативен отчет през 1989 г.