Сергій народився у Харкові. Малим переїхав із матір'ю у Козачу Лопань. Працював водієм, зварювальником. До повномасштабної війни був вантажником-експедитором на молокозаводі в Харкові. Після звільнення села з окупації у вересні 2022 року Сергій був волонтером в селищній раді: прибирав село, ремонтував пошкодження, рубав дрова для котельні, бо газу не було.
«Він любив машини і мав до них хист. Був добрий, тонкосльозий, йому всіх було шкода, хотів всім зарадити. Я йому постійно говорила: «Сергій, ти ж не сонечко, ти не можеш всіх обігріти». Допомагав людям, кому що треба було: ремонтував жінкам техніку, бабусям в себе на кутку копав картоплю. Під час окупації ходив по гуманітарку сусідам, носив їм воду», – розповіла тітка.
Сергій Ільченко був розлучений. Від шлюбу мав 8-річного сина. Також у нього залишився молодший брат й інші родичі.
