1964 yılında Ankara'da doğdu. Gazi Üniversitesi Teknik Eğitim Fakültesi Yapı Eğitimi Bölümünden 1988 yılında mezun olarak Vatani görevini Yedek Subay olarak Şanlıurfa'da yaptı. 1990 yılında Gazi Üniversitesi Kırşehir Meslek Yüksekokulu'nda Öğretim Görevlisi olarak görevine başlayarak 2003 yılına kadar bu görevi sürdürdü. 2003–2006 Eğitim Öğretim Yılları arasında Gazi Üniversitesi Kaman Meslek Yüksekokulu Müdürlüğü görevinde bulundu. 2006 yılında Kırıkkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı Malzemeleri ana bilim dalına Öğretim Üyesi olarak atandı. Kırıkkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi'nde 2010 yılında Doçent, 2015 Yılında Profesör unvanlarını alarak Öğretim Üyesi olarak görev yapmaktadır.
Prof. Dr. İlhami DEMİR'in 19'u Q1 kategorisinde 39'u SCI-E indeksli dergilerde olmak üzere Yapı Malzemesi alanında sayısı 120'nin üzerinde Ulusal ve Uluslararası yayın ve bildirisi bulunmaktadır. Prof. Dr. İlhami DEMİR, 2 adet SANTEZ ve 1 adet TÜBİTAK 1001 projesinde Araştırmacı olarak; 1 Adet TÜBİTAK 1001, 1 adet TÜBİTAK 1002 ve 1 adet TÜBİTAK 3001 projesinde ise Proje Yürütücüsü olmak üzere 4 adet TÜBİTAK projesinde görev alarak başarıyla tamamlamıştır. Ayrıca, sayısı pek çok olan AB ve BAP projelerinde de, Proje Yürütücülüğü görevlerinde bulunmuştur. Alanında en saygın dergilerden olan; Cement and Concrete Composites, Chemical Engineering Journal, Construction and Building Materials, Journal of Building Engineering, Archives of Civil and Mechanical Engineering, Journal of Materials in Civil Engineering, Polymers , Buildings gibi alanında en saygın dergilerde yayınları bulunmaktadır.
Kırıkkale Üniversitesi Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü'nde; Bölüm Başkan Yardımcılığı ve Bölüm Başkanlığı ve Fakültenin Dekanlık (2019-2020) görevlerinde bulunan Prof. Dr. İlhami DEMİR, 2015-2016 ve 2017-2019 Eğitim Öğretim yıllarında Amasya Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Dekanlık görevini yapmıştır. 2020 yılından itibaren Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığında Riskli Yapılar İtiraz Komisyon Üyeliği görevi yapmaktadır. Evli ve 2 çocuk babasıdır.