Илья Владимирович Белохонов родился 28 июля 1898 года в селе Дмитрово Черниговской области в семье крестьян.
Участник Гражданской войны на стороне красных.
До 1928 года - на советской работе в селе. Окончил рабфак. После завершения обучения в Сельскохозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (1931) был направлен на научную работу в Козлов.
В 1934-1937 г.г. - научный сотрудник, заместитель директора ВНИИС им. И.В.мичурина по науке, в 1937-1941 и 1947-1962 г. - директор Всесоюзного НИ И садоводства им. И.В.Мичурина.
В 1940 году возглавил Главк садоводства и виноградства Министерства сельского хозяйства РСФСР, а затем аналогичный Главк Министерства сельского хозяйства СССР.
Доктор сельскохозяйственных наук (1960).
В 1962-1976 г.г. - старший научный сотрудник ВНИИС им. И.В. мичурина.
Автор 94 научных работ, в том числе учебника "Плодоводство" (1939).
Неоднократно избирался в состав Мичуринского горкома КПСС, избирался депутатом мичуринского городского и Тамбовского областного Совета народных депутатов.
Персональный пенсионер союзного значения.
Умер 27 августа 1987 года. Похоронен в г. Мичуринске Тамбовской области.
Награждён орденами Красного Знамени, Красной Звезды, "Знак Почёта", Трудового Красного Знамени, медалями.