Родился 2 августа 1906 года в селе Березовка Минусинского уезда Енисейской губернии (ныне ‒ Курагинский район Красноярского края). Окончил 4 класса. Оставшись без матера, он с ранних лет помогал отцу по хозяйству.

    После переезда в Абакан работал на мясокомбинате. Вскоре стал уважаемым квалифицированным специалистом в своём деле.

    В июне 1941 года Абаканским горвоенкоматом призван в ряды Красной Армии и направлен на Дальний Восток. В марте 1942 года убыл на Калининский фронт. В октябре 1942 года был ранен, после госпиталя вернулся в строй.

    К лету 1943 года ефрейтор Семыкин воевал стрелком, затем командовал стрелковым отделением 515-го стрелкового полка 134-й стрелковой дивизии. В её составе освобождал Ржев, Вязьму, Великие Луки, Смоленск. За проявленные мужество и героизм был награждён медалью «За отвагу». В октябре 1943 года армия была передана 1-му Прибалтийскому, затем Западному и 3-му Белорусскому фронтам. В её составе Илья Семыкин участвовал в Белорусской, Мемельской и Восточно-Прусской наступательных операциях.

    3 августа 1944 года при отражении контратак противника в районе деревни Анжигов Радомской губернии Семыкин автоматной очередью уничтожил 7 немецких солдат. Приказом по 134-й стрелковой дивизии от 14 августа 1944 года Семыкин Илья Афанасьевич был награждён орденом Славы III степени.

    16 января 1945 года участвовал в танковом десанте при взятии города Радом. Командуя своим отделением, одним из первых ворвался в город, окружил и уничтожил до 40 немецких солдат и офицеров, захватил два станковых пулемета и четыре миномета. Приказом по 69-й армии от 13 февраля 1945 года Семыкин Илья Афанасьевич был награждён орденом Славы II степени.

    17 апреля 1945 года в бою при прорыве обороны немцев на западном берегу реки Одер, в районе города Лебус, командир отделения сержант Семыкин первым поднялся в атаку и, ворвавшись во вражескую траншею, лично уничтожил девять солдат противника. 19 апреля 1945 года в бою за населённый пункт Мальнов умело организовал отражение ожесточённых контратак противника. Был ранен, но поле боя не покинул. За мужество и отвагу, проявленные при форсировании Одера, Указом Президиума Верховного Совета СССР от 15 мая 1946 года сержант Семыкин Илья Афанасьевич был награждён орденом Славы I степени.

    После демобилизации Илья Афанасьевич вернулся в Абакан. Работал на мясокомбинате. Скончался 21 марта 1974 года.

    В селе Березовское (Курагинский район, Красноярский край), на здании Березовского сельского музея установлена мемориальная доска памяти И. А. Семыкина.