Илья Николаевич Ульянов родился 19 (по старому стилю) июля 1831 года в Астрахани. Причем, в метрической книге храма, где крестили младенца, было записано, что он является сыном «астраханского мещанина «Николая Василия Ульянина и законной жены его Анны Алексеевны». Предки его носили фамилию Ульянин, но затем отец Ильи Николаевича поменял ее на «Ульянов». Произошло это, примерно, в 1823 году.

Илья был младшим ребенком в семье. Кроме него, у Ульяновых был сын Василий и дочери Мария и Федосья. А на момент рождения младшего сына главе семейства было уже 60 лет. Он происходил из крестьян села Андросово Нижегородской губернии, а в конце XVIII века переехал в Астрахань. Илье исполнилось всего 5 лет, когда отец умер, и заботы о ребенке легли на плечи старшего брата — Василия.

Василий стремился дать брату хорошее образование, поэтому, сумел определить его в Астраханскую гимназию, которую Илья закончил с серебряной медалью. Уже в раннем детстве он проявлял незаурядные способности к наукам, а после окончания гимназии стал студентом Казанского университета. В то время это было одним из лучших учебных заведений Российской империи.

Директор Астраханской гимназии А. П. Аристов обращался к попечителю Казанского учебного округа с просьбой назначить стипендию одаренному ученику, на что был получен ответ: «нет достаточного основания». Завершить обучение в университете студент Ульянов смог лишь благодаря помощи брата. В 1854 году он получил степень кандидата математических наук и уехал в Пензу, где стал преподавателем физики и математики в дворянском институте.

Здесь молодой педагог, помимо основной работы, принял на себя руководство городской метеостанцией, причем, без всякого жалования. Своих воспитанников Илья Николаевич активно привлекал к научной деятельности. здесь он написал работу «О грозе и громоотводах», которая была высоко оценена ученым советом физико-математического факультета в Казанском университете.

Именно в Пензе состоялось знакомство Ильи Николаевича Ульянова с Марией Бланк, дочерью врача-физиотерапевта. Бракосочетание состоялось в 1863 году, вскоре молодая семья переехала в Нижний Новгород, где Илья Николаевич был назначен на должность старшего учителя физики и математики в Нижегородской мужской гимназии. В этом городе у них родились трое детей: Анна, Александр и Ольга, которая умерла в младенчестве.

В 1869 году Илью Николаевича ждет серьезное повышение, его переводят в Симбирск инспектором народных училищ. На долгие годы судьба Ульяновых будет связана именно с этим городом. В следующем году на свет появился Владимир, а затем Ольга, Дмитрий и Мария. Еще один ребенок, Николай, умер вскоре после рождения.

Новый инспектор активно взялся за улучшение народного образования в Симбирской губернии. Ему приходилось добираться в самые отдаленные уголки в зимнюю стужу и весеннюю распутицу, инспектировать школы, добиваться улучшения их материального положения, подбирать учителей. При нем в Симбирске регулярно начинают проходить учительские съезды, на которых педагоги со всей губернии могли повысить свою квалификацию.

Успехи Ильи Николаевича в деле развития народного образования не остались без внимания, через четыре года после своего прибытия в Симбирск он был назначен директором народных училищ губернии. Благодаря ему, не толко увеличилось количество школ, но и значительно улучшилось качество образования. За годы его деятельности в губернии в 15 раз увеличились расходы на образование, было открыто более сотни новых школ, а количество учеников выросло в несколько раз.

В 1877 году Ульянов получил чин действительного статского советника, что давало ему право на потомственное дворянство. Вспомним, что еще его отец был обычным крестьянином, а затем мещанином. Кроме того, Илья Николаевич имел несколько орденов за заслуги в деле развития народного образования. В архивах сохранились сведения о том, что директор народных училищ и сам порой жертвовал свои деньги на издание учебников и содержание школ.

В общей сложности Ульяновы прожили в Симбирске более 18 лет, сменив за это время семь домов. Девять лет им приходилось «кочевать» по съемным домам, мечтая о своем собственном жилье. Мечта осуществилась только в 1878 году, когда удалось собрать средства и приобрести за 4 000 рублей дом на Московской улице. Он был оформлен на Марию Александровну, купили жилье у вдовы титулярного советника Екатерины Петровны Молчановой.

Сами Ульяновы вспоминали, что у них наконец-то началась спокойная размеренная жизнь в собственном доме. Анна Ильинична Ульянова-Елизарова писала в своих мемуарах, что в этот дом они переезжали с «удовольствием и оживлением». Здесь Ульяновы жили до 1887 года. В мае того года в «Симбирских губернских ведомостях» появилось объявление, сообщавшее, что: По случаю отъезда продается дом с садом, рояль и мебель. Московская ул., дом Ульяновой». Этому событию предшествовала целая череда трагических событий, обрушившихся на семью.

Еще в конце 1885 года ничто не предвещало скорой беды. На Рождество из Санкт-Петербурга приехала старшая дочь Анна, у младших детей начались каникулы. А 1 января пришло сообщение о том, что статский советник Ульянов удостоен ордена Святого Станислава I-ой степени. Но 10 января состояние здоровья Ильи Николаевича резко ухудшилось, через два дня он скончался от кровоизлияния в мозг, не дожив полгода до 55-летнего юбилея. Похоронили Илью Николаевича на кладбище Покровского монастыря в Симбирске. Проститься с ним пришло огромное количество людей, Ульянова в городе хорошо знали и уважали.

В следующем году в Санкт-Петербурге был казнен старший сын Ульяновых Александр, участник одной из революционных групп, в планы которой входило покушение на императора Александра Третьего. В это же время Владимир окончил гимназию, и семья Ульяновых покинула город, который долгие годы был для них родным. В настоящее время имя Ильи Николаевича носит Ульяновский государственный педагогический университет.