4 ноября 1991 года возбудил против президента СССР Михаила Горбачева уголовное дело по статье 64 УК РСФСР (измена Родине) в связи с нарушением клятвы и Конституции СССР. Через два дня был уволен из Прокуратуры.
В 1993-1994 гг. был сопредседателем Фронта национального спасения. В сентябре-октябре 1993 года Илюхин принял участие в событиях, связанных с противостоянием между парламентом и президентом России. После того как, согласно антиконституционному указу Ельцина, были распущены Верховный Совет и Съезд народных депутатов Российской Федерации, Илюхин постановлением Верховного Совета был назначен специальным прокурором и возбудил уголовное дело «по факту антиконституционных попыток прекращения деятельности съезда народных депутатов, Верховного Совета, законно избранных судебных органов». Находился в здании Верховного Совета России, когда верные Ельцину войска начали его обстрел.
В 1999 году был главным обвинителем в процедуре конституционного отрешения от должности президента России, выступил с обвинительной речью перед депутатами Госдумы. До импичмента Б. Н. Ельцина не хватило 17 голосов.
10 февраля 2011 года выступил главным обвинителем на военном трибунале возглавляемого им Общероссийского офицерского собрания, который вынес решение, согласно которому «Владимир Путин в годы своего президентства допустил ряд действий, подпадающих под признаки измены Родине»
19 марта 2011 года Виктор Иванович Илюхин скоропостижно скончался в своём загородном доме. Обстоятельства смерти признают странными, до этого на сердце никогда не жаловался.
Click to view