Будущий священномученик Илия Бажанов родился 24 июля 1877 года в семье псаломщика: его отец, Василий Алексеевич, служил в Покровской церкви села Селищи Касимовского уезда Рязанской губернии, мать звали Татианой. Илия окончил Рязанскую духовную семинарию.

Служение своё он начал с учительства: в 1900 году поступил учителем в церковно-приходскую школу деревни Кочемары Касимовского уезда. Через год епископ Рязанский и Зарайский определил его диаконом к Казанской церкви села Малахова, где Илия тоже учительствовал. В 1904 году его перевели диаконом к Покровскому храму села Никиткина Егорьевского уезда, и там он прослужил почти десять лет. Летом 1914 года отец Илия получил священническое место при Николаевской церкви села Ксенофонтова и был рукоположён во иерея. Всё это время он оставался заведующим и законоучителем Кочемарской школы.

Позже ему довелось служить в Карамышеве Касимовского уезда — в селе со знаменитой на всю епархию Свято-Владимирской церковно-приходской школой. О ней много писали: детей там не только учили, но и бесплатно давали книги, а с 1892 года на средства неизвестного московского благотворителя работала бесплатная столовая. В Карамышеве отца Илию за многолетнюю службу удостоили сана протоиерея. Ко времени его приезда прежней школы уже не было, а вера в народе начала оскудевать: духовенство отстранили от преподавания, Закон Божий и иконы из школ убрали.

Отец Илия продолжал встречаться с молодёжью и говорить проповеди — местные власти не раз заставали его за беседами с ребятами, которым он рассказывал о Слове Божием и о пользе учения. Его арестовали 20 августа 1937 года. Вину он признал частично: подтвердил, что вёл религиозную проповедь и среди молодёжи, и среди остальных жителей. Возмущало его то, что в селе запретили крестные ходы с иконами, запретили крестить и венчать. Прихожане за него стояли: однажды женщины не дали его арестовать, заступались они и когда священника выселили из собственного дома.

Дело передали на рассмотрение тройки при УНКВД Московской области. 15 сентября 1937 года был вынесен приговор, а на следующий день его привели в исполнение. Похоронен отец Илия на бывшем полигоне НКВД близ посёлка Бутово. В 1989 году он был реабилитирован, а в 2002 году Священный Синод прославил его как священномученика.

Старшим братом он приходился священномученику Константину Бажанову, расстрелянному тремя месяцами позже.