После завршетка средње школе (Природно математичка гимназија Ј. Ј. Змај) уписао се на Природно математички факултет у Новом Саду, одсек за физику, и дипломирао 1999. године са средњом оценом 8.17 и оценом завршног испита 10. Од фебруара 2000. године запослен на Факултету техничких наука у Новом Саду, а 2001. изабран у звање асистента-приправника. Школске 2002/03. године уписао постдипломске студије на Електротехничком факултету у Београду, смер Електротехнички материјали и технологије, под менторством проф. Др Дејана Раковића, које је завршио 31. 05. 2007. одбранивши магистарску тезу под насловом "Термодинамичке особине наноструктурних кристала", и стекавши на тај начин академски назив Магистра електротехничких наука за област електротехничких материјала и технологија. Септембра 2007. године изабран, а 2010. реизабран у звање асистента са магистратуром на Факултету техничких наука у Новом Саду. На седници Наставно-научног већа Природно-математичког факултета у Новом Саду, одржаној 15. маја 2009. године, прихваћена му је тема докторске дисертације под насловом "Фононске специфичности и термодинамика кристалних наноструктура" (на шта је Сенат Универзитета дао сагласност 28. маја 2009), коју је одбранио 23. јануара 2014. године. 9. јуна 2014. изабран је у звање доцента за ужу научну област "физика" на Факултету техничких наука у Новом Саду. Примарна област досадашњег професионалног деловања др Душана Илића је теоријска физика чврстог стања, тачније физика наноструктура. На овом пољу се првенствено бавио теоријском анализом фононских спектара (одређивање закона дисперзије и густине фононских стања, редефиниција Дебајевих параметара итд), као и истраживањем фононски индукованих термодинамичких особина (топлотна капацитивност) у наноструктурним кристалима (ултратанким кристалним филмовима, суперрешеткама, квантним жицама и квантним тачкама). Исту проблематику обрађивао је и у свом дипломском раду („Фононски спектри у суперрешеткама“, ПМФ Нови Сад 1999), као и у магистарској тези („Термодинамичке особине наноструктурних кристала“, ЕТФ Београд 2007) и докторској дисертацији. Ова истраживања – спроведена у сарадњи и уз велику помоћ академика проф. др Јована Шетрајчића и проф. др Дејана Раковића – резултовала су стварањем тридесетак научних радова и саопштења, од којих су неки излагани на врхунским светским симпозијумима (нпр. 2нд WСЕАС Интернатионал Цонференце он Наноелецтроницс анд ЕлецтроМагнетиц Цомпатибилитy – ИЦОНЕМЦ, Скиатхос, Грееце 2002, МРС 2007 Спринг Меетинг, Сан Францисцо, Цалифорниа УСА итд.) и публиковани у реномираним светским и домаћим часописима(Пхyсица Сцрипта, Материалс Сциенце Форум, Интернатионал Јоурнал оф Модерн Пхyсицс Б, Ацта Пхyсица Полоница А, Нови Сад Ј.Матх, Хемијска индустрија). Од осталих области научног истраживања која су у сфери интересовања др Душана Илића неопходно је истаћи радове на пољу биофизике (физика микротубула), под стручним вођством академика проф. др Миљка Сатарића. Ова – такође теоријска – истраживања резултовала су настанком неколико научних радова од којих су у овом моменту два публикована у високо рангираним иностраним физичким и биофизичким часописима (Цхинесе Пхyсицс Леттерс и Еуропеан Биопхyсицс Јоурнал wитх Биопхyсицс Леттерс).