Илья Львович Олейников (настоящая фамилия – Клявер) родился в Кишиневе. В 1969 году он окончил отделение клоунады, речевых и музыкально-эксцентрических жанров Московского государственного училища циркового и эстрадного искусства. В те же годы работал артистом разговорного жанра в Москонцерте. По окончании училища Илья Олейников год (1970) проработал в джаз-оркестре Саульского «ВИО-66».
С 1974 по 1990 годы Илья Олейников работал в Ленконцерте. Уже тогда проявился незаурядный талант артиста – в 1977 году он стал лауреатом Всесоюзного конкурса артистов эстрады.
В середине 80-х Олейников впервые появился на телеэкране с юмористическим номером. Его партнером тогда был Роман Казаков. Номер имел неплохой успех, но вскоре Казаков умер, и Олейникову пришлось искать нового партнера. Как он сам признается, партнеров менял как перчатки, пока не встретил Юрия Стоянова.
Начиная с 1991 года, совместно с Юрием Стояновым они начали выступать в телепрограмме «Адамово яблоко» на питерском телевидении. Сам Илья Олейников признавался, что те программы были еще очень сырые и слабые: «Нам казалось, что мы делаем классную передачу. И только теперь видим, как это было плохо».
Постепенно к артистам приходил опыт. Наконец в 1993 году на них обратили внимание. На телеканале «Россия» Стоянов и Олейников создали юмористическую программу «Городок», очень скоро завоевавшую симпатии зрителей и отмеченную телевизионной премией «Тэффи» (1996).
Программа выходила на экраны почти 20 лет (огромный срок для телевидения!) и неизменно пользовалась успехом. Олейников и Стоянов замечательно подошли друг другу. При упоминании одной фамилии у любого зрителя в памяти сразу же возникала другая. Даже дни рождения у актеров совпадали – родились они оба 10 июля только с разницей в 10 лет.
В 1997 году из печати вышла книга «До встречи в Городке», написанная в соавторстве И. Олейниковым и Ю. Стояновым. В 1999 году в издательстве «Вагриус» увидела свет мемуарная книга Ильи Олейникова «Жизнь как ПесТня».
Кинематограф долгое время не обращал внимания на талант Ильи Олейникова. Актер лишь изредка появлялся на экране, радуя своих поклонников, и вызывая улыбку зрителей. Например, в комедии «Тонкая штучка», где Олейников сыграл криминального авторитета Мотю. Очень удачной стоит считать его работу вместе с Юрием Стояновым в фильме «Алхимике» – действительно смешной комедии, снятой в духе их «Городка».
В последние годы жизни Илья Олейников стал сниматься значительно чаще. Можно отметить его работы в комедиях про Степаныча (Тайский, Испанский и Мексиканский вояжи), роль финдиректора варьете Римского в картине Владимира Бортко «Мастер и Маргарита», Андрея Петровича в сериале «Молодожены» и др.
Илья Львович жил и работал в Санкт-Петербурге. Жена – Ирина Викторовна – кандидат химических наук. Сын Денис – музыкант, солист группы «Чай вдвоем».
Илья Львович умер 11 ноября 2011 года в результате тяжелой болезни легких. Страшный диагноз Олейникову поставили еще в июне 2011 года, но актер никому не говорил о своей болезни. Об этом знали только врачи, родные и близкий друг Юрий Стоянов.
«Причиной смерти стало курение. Именно из-за него так быстро стала развиваться пневмония с такими осложнениями. Инфекция и проблемы с сердцем ускорили смерть пациента», – сообщал со слов медиков портал Life News. По свидетельствам врачей, Илья Олейников курил до последнего дня, несмотря на запреты.