Начиная с 2007 года, стал работать поваром. Затем последовал рост в карьерной сфере. Илья стал су-шефом в столичном ресторане White caf. Через некоторое время его пригласили работать в рестораны «Твербуль» и «Метелица». С 2014 года стал руководить кухней Luciano в Москве и на Красной Поляне и Red Fox, начав сотрудничество с WRF. В 2016 году встал во главе первого грибного ресторана в России под названием Mushrooms. Шефу удалось объединить в себе мультинациональный вкус отечественной кухни с инновационными идеями, не знающими аналогов в мире. Фирменным стилем Захарова можно назвать особенные сезонные меню, фермерские продукты, бережные технологии приготовления пищи. Все это было сформировано под руководством Владимира Мухина, который являлся бренд-шефом WRF. В 2017 году стал не только шеф-поваром ресторанов Luciano и Zodiac, а также занял почетное место преподавателя в школе кулинарии Ask the chef». Является членом профессиональных ассоциаций и сообществ кулинарии, федерации профессиональных кондитеров и поваров РФ, соавтором больше трех десятков кулинарных книг, финалистом конкурса лучших молодых поваров РФ под названием «Серебряный треугольник». В 2017 году принял участие в съемках кулинарного шоу «Адская кухня». Только на первый взгляд Илья мог показаться спокойным и совершенно не строгим человеком. Он привык видеть во всем порядок, а потому требует от участников соблюдать его также. На первом же испытании заставил участников мужской команды наводить порядок на кухне, застилать кровати не только для себя, но и женской команды победителей. Он был строг и не делал никому поблажек. Участники сделали вывод, что с Захаровым лучше не шутить, и он ничуть не добрее, чем сам шеф-повар Адской кухни Константин Ивлев. В 2021 году стал ведущим программы «Белый китель» на ТК «Пятница!» совместно с Дмитрием Левицким и Дмитрием Горовенко. Сейчас является бренд-шефом игорной зоны «Красная Поляна», ресторанов Brunello и «Баффет» в «Казино Сочи», ресторана при винодельне Château de Talu.