Родился 4 октября 1936 года в городе Приморско-Ахтарске Краснодарского края в семье старого казачьего рода. В 1957 году окончил Новосибирский электротехникум и по распределению приехал в Каменск-Уральский на производственное объединение «Октябрь», на котором проработал до 1999 года. С 1957 по 1960 годы служил в рядах Советской армии. В 1964 году заочно окончил радиотехнический факультет УПИ.
С 1960 года занимается пешим, лыжным, велосипедным и водным туризмом. Имеет 1 спортивный разряд. В 2002 году принял участие в экспедиции «Железные караваны», летом 2006 года участвовал в городских соревнованиях по технике водного туризма на байдарке-одиночке.
В 70-х годах увлекся минералогией. Собрал большую коллекцию минералов, изготовил много станков для обработки камня. С 2000-го года начал выставлять свои камнерезные работы на городских художественных выставках. Н. Ильенко является членом Городского общества краеведов.
Работал педагогом дополнительного образования в Доме туризма и краеведения в кружке «Юные камнерезы». В 2004-2005 годах его ученики приняли участие Дерева-календаря, которое было подарено Геологическому музею в день его 40-летия.
В 2005 году по Инициативе Николая Ивановича в Доме туризма и краеведения были заложены памятные знаки железной руде и бокситам. В 2006 году Н. Ильенко активно принимал участие в организации аллеи минералогических камней на территории Дома туризма и краеведения.
Николай Ильенко Лауреат 1-й (2007) и 3-й (2011) областной выставки творчества инвалидов (1-я премия). Участник Всероссийского фестиваля «Вместе мы сможем больше» творчества инвалидов. Лауреат областного фестиваля народного творчества «Салют Победы», посвящённый 65-летию Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов.