Възпитаник на треньора Петър Симанов, Илия Мирчев бе основен център на националния отбор през 50-те и 60-те години, когато България е едно от страшилищата в европейския баскетбол.
Участник е на европейските първенства през 1953, 1955, 1957, 1959, 1961 и 1963 година. На шампионата в София през 1957 година печелим сребърните медали, а в Белград през 1961 година се окичваме с бронза.
Състезава се на Олимпиадата в Мелбърн през 1956 година, където България се класира на пето място и на игрите в Рим през 1960 година.
