Роден во Разград во 1903, завршил сликарство на Ликовната Академија во Софија во класата на Никола Маринов во 1926та година. По дипломирањето , ги продолжува студиите во Минхен во школото на професор Хаинрих Ман во периодод 1926-1928. Во 1930тите години имал студиски патувања во Франција и Италија. Од 1941вата година е предавач а по 1946та и професор на Ликовната Академија во Софија. Илија Петров игра значајна улога во образувањето на Бугарските сликари од помладата генерација. Неговото име денеска го носи Лметничката Гимназија во Софија.
Илија Петров бил активен во Пиринска Македонија околу 1940та година. Бил познат сликар на портрети и еден портрет од тој период е портретот на Македонскиот поет Никола Јонков Вапцаров, продаден од аукциската куќа Викторија, Софија на 12.10.2009 ( објект број 1001)
