Илья Машков родился 29 июля 1881 года в станице Михайловской-на-Дону Хоперского округа Области Войска Донского (ныне Урюпинский район Волгоградской области). В 1890 году поступил на художественное отделение Московского училища живописи, ваяния и зодчества. Учился у В. А. Серова, К. А. Коровина, А. М. Васнецова.
Во время учебы отличался эксцентричным характером.
Более всего любил цвет. Очень много занимался рисунком. Любил гиперболу, преувеличение, гигантизм.
Открыл студию. Сам обучал художников. Среди его учеников: Вера Рохлина, Павел Петрович Соколов-Скаля, М. Б. Вериго.
Скончался 20 марта 1944 года в Москве.
Работы Машкова находятся в собраниях:
Натюрморт «Цветы» продан на «Сотби» за 3,5 млн долларов.