Происходит из семьи служащего. По окончании курсов секретарей-стенографисток работала в издательском концерне, в дальнейшем занималась журналистикой. Член Коммунистической партии Германии.
Сотрудничество с советской разведкой начала в 1931, занималась сбором и обработкой политических сведений.
После прихода к власти национал-социалистов для конспирации вступила в НСДАП. Участвовала в вербовке сотрудника МИДа Рудольфа фон Шелиа (оперативный псевдоним «Ариец»). Благодаря протекции Шелиа, Ильзе в марте 1940 получила место в пресс-службе МИД Германии и оставалась связной между Шелиа и несколькими другими агентами и московским Центром, фактически возглавляла разведывательную группу.
В конце декабря 1940 «Альта» передала в Москву полученную от «Арийца» информацию о разработке в Германии плана вторжения в СССР. Вышла замуж за известного[кому?] журналиста Карла Хельфриха.
Благодаря данным радиоперехватов Гестапо в 1942 вышло на след Штёбе и арестовало её 12.9.1942. Вскоре в её квартире в Шарлоттенбурге был арестован советский разведчик Генрих Кёнен.
Несмотря на применявшиеся к ней на допросах меры физического воздействия, Штёбе никого не выдала и была казнена на гильотине в берлинской каторжной тюрьме Плётцензее.
Награждена орденом Боевого Красного Знамени (посмертно).