Iljoechina scoorde bij haar wereldbekerdebuut in maart 2004 in Bardonecchia direct haar eerste wereldbekerpunten. Tijdens de FIS wereldkampioenschappen snowboarden 2005 in Whistler eindigde de Russin als achtendertigste op de snowboardcross, als tweeënveertigste op de parallelslalom en als vierenvijftigste op de parallelreuzenslalom. Twee jaar later nam ze in Arosa deel aan de FIS wereldkampioenschappen snowboarden 2007, op dit toernooi eindigde ze als vijfentwintigste op de parallelslalom. Op de wereldkampioenschappen snowboarden 2009 in Gangwon eindigde Iljoechina als drieëntwintigste op de parallelslalom en als zesendertigste op de parallelreuzenslalom. In januari 2010 behaalde de Russin in Nendaz haar eerste toptienklassering. Tijdens de Olympische Winterspelen van 2010 in Vancouver veroverde Iljoechina de zilveren medaille op de parallelreuzenslalom (achter Nicolien Sauerbreij).