В 1901-1907 учился в Пензенском художественном училище у К.А. Савицкого и А.Ф. Афанасьева. В 1907 за картину «Песнь про старину» получил звание художника. Жил в Батуми (1907-1942), Самарканде (1942-1945), затем в Кургане. С 1906 года участвовал в выставках. Преподавал в Батуми в гимназиях (1909-1921), педагогическом техникуме (1922-1935), Аджарском художественном училище (1935-1938), Самаркандском художественном училище (1942-1945), в художественных студиях Кургана (1945-1950).
После Октябрьской революции был членом Батумского филиала Ассоциации художников революции. Выставки его работ состоялись в 1935 (Тифлис), 1960, 1963, 1968, 1973, 1977, 1978 (Курган), 1974 (Свердловск). Заслуженный художник Аджарской АССР, заслуженный деятель искусств Аджарской АССР, заслуженный работник культуры РСФСР, заслуженный педагог Аджарской АССР. Награжден Орденом Трудового Красного Знамени.
Произведения в.Ф. Илюшина представлены в Курганском областном художественном музее им. Г.А. Травникова и в частных собраниях.