Лукерья Ильяшенко родилась 9 июня 1989 года в Самаре. Брак родителей распался, когда Лукерья была еще ребенком, и вместе с мамой она переехала в Москву. С детства девочка любила танцы, поэтому поступила в балетную школу. Но мечтам о карьере балерины не суждено было сбыться.
Лукерья поступила в университет, чтобы изучать международные отношения и лингвистику, но в нужный момент она поняла, что не хочет посвящать этому жизнь. Какое-то время Лукерья Ильяшенко работала моделью. Позже поняла, что хочет связать свою жизнь с актерским мастерством. Лукерья закончила курсы актеров и отправилась на поиски известности. Она выступала в театрах и ходила на различные кастинги. На одном из таких просмотров ее пригласили в состав группы «Шпильки», существование которой оказалось недолгим. После распада группы Лукерья дебютировала в кинематографе. Первым ее проектом стал сериал «Барвиха», где она исполнила эпизодическую роль.
Далее последовал еще ряд проектов, где Лукерья выступала в качестве актрисы второго плана. Несмотря на небольшие роли, кинематографисты отметили талант и незаурядную внешность актрисы и пригласили ее в проекты покрупнее. Самым знаковым в карьере Лукерьи Ильяшенко оказался телесериал «Сладкая жизнь», где актриса предстала в образе стервозной красотки, чем и запомнилась зрителям.
Лукерья не замужем, но уже много лет находится в отношениях с главным редактором журнала «Maxim» Александром Маленковым.
