В начале карьеры выступал за фарм-клуб московского «Динамо» и за ТХК из Твери. С 2000 года — игрок основного состава «Динамо». В том же году был выбран на драфте НХЛ 2000 года во 2-м раунде под общим 31-м номером командой «Атланта Трэшерз».
В 2005 году Никулин перешёл в казанский «Ак Барс», где превратился[источник не указан 1250 дней] в одного из лучших российских защитников, постоянного участника крупнейших международных соревнований в составе сборной России.
Вместе с «Ак Барсом» стал победителем двух первых розыгрышей Кубка Гагарина (2009 и 2010), причём весной 2010 года, в отсутствие травмированного капитана команды Алексея Морозова именно Илья вёл партнёров за собой и первым поднял над головой главный трофей КХЛ. В мае 2015 года перешёл в московское «Динамо».
С начала сезона 2019/2020 — без контракта. В июле 2020 года стало известно, что Никулин завершил карьеру, занявшись бизнесом.