Bilibin gjorde seg særlig bemerket i 1899, da han utgav flere nyskapende illustrasjoner til russiske folkeventyr. Under den russiske revolusjonen i 1905 lagde han revolusjonære avistegninger, men han følte seg fremmed for oktoberrevolusjonen i 1917. Etter korte opphold i Kairo og Alexandria slo han seg ned i Paris i 1925. Han begynte å dekorere private herskaphus og russisk-ortodokse kirker. Han lengtet likevel tilbake til Russland og han vendte hjem i 1936 etter å ha lagd dekorasjonarbeider for den Sovjets ambassade. Han foreleste ved det sovjetrussiske Kunstakademiet fram til 1941. Bilibin døde under beleiringen av Leningrad.