Активната си спортна кариера в България прекарва в отборите на Левски, Славия, Локомотив (София), Монтана, Нефтохимик.

Печели Купата на България през 1991 г. с отбора на Левски. Вицешампион с Нефтохимик през1997 г. и носител на Купата на ПФЛ също с Нефтохимик през 1996 и 1997 г.

Играе 2 сезона в турския Алтай.

След 2000 г. се премества в Германия, където за 6 години играе за Дуисбург, Юрдинген и Рот Вайс Ерфурт.

От 1 юли 2006 г. до началото на 2009 г. работи в ДЮШ на Рот Вайс Ерфурт.

От началото на януари 2009 г. Илия Груев е част от треньорския щаб на Красимир Балъков в Черноморец Бургас, където старши треньор е Красимир Балъков.

В края на 2010 г. влиза в треньорския щаб на Лотар Матеус начело на националния отбор на България. След като германецът е освободен от поста на национален селекционер, Груев се завръща в Германия, където е помощник в тимовете на Дуисбург и Кайзерслаутерн. От края на 2015 г. до началото на 2018 г. е старши треньор на тима на Дуисбург.