Sanja je rođen 27. marta 1951. godine u Beogradu. U muziku su ga uveli porodični geni, s obzirom na to da mu je otac kompozitor Miodrag Ilić Beli, a brat Dragan Ilić, član grupe Generacija 5. Jedan od Sanjinih pradeda bio je akademik Jovan Žujović, a drugi solunac i poslanik Aleksa Žujović.

Sa samo 12 godina Sanja je napisao muziku na tekst Duška Radovića koju je na TV Beograd izvodio Dragan Laković. Našao je na klaviru tekst namenjen njegovom ocu koji je komponovao muziku za dečju emisiju Na slovo, na slovo. Seo je za klavir i ozvučio Duškovu pesmu. Za to je na poklon dobio bombonjeru i to smatra svojom prvom nagradom.

Uporedo s osnovnom školom i gimnazijom pohađao je muzičku školu "Josip Slavenski" u klavirskoj klasi kod profesorke Ružice Miodragović Radenković. Sa 16 godina prijavio se na domaće takmičenje za Pesmu Evrovizije i tako postao najmlađi kompozitor, učesnik ovog takmičenja. Kompoziciju "Pesnik mira", tada u Skoplju, pevala je Lola Novaković. Međutim, u novinama su osvanule priče da je pesmu komponovao njegov otac.

- Ništa strašnije nisam mogao da doživim - sećao se Sanja, a na Evroviziju su tada otišli Dubrovački trubaduri.

Kao mladić nastupao je u grupi Vragolani i San. Svirali su na školskim priredbama, ali i po pozivu. U godinama koje su usledile Sanja je postao jedan od najpoznatijih kompozitora bivše Jugoslavije. Međutim, sa pesmom za takmičenje na Evroviziji nikako nije imao sreće. Komponovao je i pesmu "Baj, baj, baj", koju je otpevala Bisera Veletanlić i silno verovao da će biti izabrana da našu zemlju predstavlja na ovom takmičenju. Izbor je bio u Opatiji i član žirija iz Hrvatske je rekao: "Ta pesma, ljudi moji, ne može Jugoslaviju da predstavlja, jer rima ima strani naziv!"

Do Evrosonga njegova kompozicija ipak je stigla 1982. godine. Bila je to pesma "Halo, halo" u izvođenju grupe Aske. Dve godine kasnije, za isto takmičenje napravio je jedan od evergrin hitova, pesmu "Princeza" koju su izvodili Slađana Milošević i Dado Topić. Napokon će ove godine i sam nastupati, sa Balkanikom u Portugalu.

Iako je bio odličan učenik i jedan od najtalentovanijih muzičara na odseku klavira, diplomirao je na Arhitektonskom fakultetu. Često se viđao sa profesorom Stanojlom Rajčićem koji ga je ubedio da upiše i završi Muzičku akademiju. Poslušao ga je i ponovo se okrenuo muzici. Komponovao je himnu za Crvenu zvezdu na tekst Ljubivoja Ršumovića, koja je prvi put izvedena uoči utakmice sa Dinamom. Himnu je pevao Veliki hor "Branko Krsmanović", a Sanja je dirigovao. Ovu himnu i taj huk i aplauz oko 80.000 ljudi nikad, kaže, neće zaboraviti.

Krajem "90-ih godina osnovao je Balkaniku, kada se okrenuo muzičkim korenima Vizantije, stare Srbije, Balkana... Sarađivao je sa velikim imenima jugoslovenske muzičke scene Zdravkom Čolićem, Dadom Topićem, Terezom Kesovijom, Radojkom Šverko, Gabi Novak...

Još u mladosti stigao je da vidi Kanadu, Ameriku, Hongkong, Makao... Nekoliko puta je imao priliku da ostane u inostranstvu, ali se uvek vraćao u Beograd. Bio je oženjen glumicom i nekadašnjom mis Jugoslavije Zlatom Petković i sa njom ima sina Andreja. Četiri godine nakon njene iznenadne smrti, Sanja Ilić oženio se homeopatkinjom Tatjanom Karajanov, koja se sa njim potpisala kao autor pesme "Nova deca".