Posle završetka srednje škole (Prirodno matematička gimnazija J. J. Zmaj) upisao se na Prirodno matematički fakultet u Novom Sadu, odsek za fiziku, i diplomirao 1999. godine sa srednjom ocenom 8.17 i ocenom završnog ispita 10. Od februara 2000. godine zaposlen na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu, a 2001. izabran u zvanje asistenta-pripravnika. Školske 2002/03. godine upisao postdiplomske studije na Elektrotehničkom fakultetu u Beogradu, smer Elektrotehnički materijali i tehnologije, pod mentorstvom prof. Dr Dejana Rakovića, koje je završio 31. 05. 2007. odbranivši magistarsku tezu pod naslovom "Termodinamičke osobine nanostrukturnih kristala", i stekavši na taj način akademski naziv Magistra elektrotehničkih nauka za oblast elektrotehničkih materijala i tehnologija. Septembra 2007. godine izabran, a 2010. reizabran u zvanje asistenta sa magistraturom na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu. Na sednici Nastavno-naučnog veća Prirodno-matematičkog fakulteta u Novom Sadu, održanoj 15. maja 2009. godine, prihvaćena mu je tema doktorske disertacije pod naslovom "Fononske specifičnosti i termodinamika kristalnih nanostruktura" (na šta je Senat Univerziteta dao saglasnost 28. maja 2009), koju je odbranio 23. januara 2014. godine. 9. juna 2014. izabran je u zvanje docenta za užu naučnu oblast "fizika" na Fakultetu tehničkih nauka u Novom Sadu. Primarna oblast dosadašnjeg profesionalnog delovanja dr Dušana Ilića je teorijska fizika čvrstog stanja, tačnije fizika nanostruktura. Na ovom polju se prvenstveno bavio teorijskom analizom fononskih spektara (određivanje zakona disperzije i gustine fononskih stanja, redefinicija Debajevih parametara itd), kao i istraživanjem fononski indukovanih termodinamičkih osobina (toplotna kapacitivnost) u nanostrukturnim kristalima (ultratankim kristalnim filmovima, superrešetkama, kvantnim žicama i kvantnim tačkama). Istu problematiku obrađivao je i u svom diplomskom radu („Fononski spektri u superrešetkama“, PMF Novi Sad 1999), kao i u magistarskoj tezi („Termodinamičke osobine nanostrukturnih kristala“, ETF Beograd 2007) i doktorskoj disertaciji. Ova istraživanja – sprovedena u saradnji i uz veliku pomoć akademika prof. dr Jovana Šetrajčića i prof. dr Dejana Rakovića – rezultovala su stvaranjem tridesetak naučnih radova i saopštenja, od kojih su neki izlagani na vrhunskim svetskim simpozijumima (npr. 2nd WSEAS International Conference on Nanoelectronics and ElectroMagnetic Compatibility – ICONEMC, Skiathos, Greece 2002, MRS 2007 Spring Meeting, San Francisco, California USA itd.) i publikovani u renomiranim svetskim i domaćim časopisima(Physica Scripta, Materials Science Forum, International Journal of Modern Physics B, Acta Physica Polonica A, Novi Sad J.Math, Hemijska industrija). Od ostalih oblasti naučnog istraživanja koja su u sferi interesovanja dr Dušana Ilića neophodno je istaći radove na polju biofizike (fizika mikrotubula), pod stručnim vođstvom akademika prof. dr Miljka Satarića. Ova – takođe teorijska – istraživanja rezultovala su nastankom nekoliko naučnih radova od kojih su u ovom momentu dva publikovana u visoko rangiranim inostranim fizičkim i biofizičkim časopisima (Chinese Physics Letters i European Biophysics Journal with Biophysics Letters).