Дважды брал Кубок Гагарина, дважды – серебро. «Металлург» продлил контракт с Ильёй Воробьёвым

В «Металлург» Илья Петрович пришел в мае 2012 года. Тогда он занял должность старшего тренера команды. Работая в штабе Майка Кинэна, он выиграл Кубок Гагарина – 2014. В октябре 2015 года Воробьев стал уже главным тренером «Металлурга». В первый же для себя сезон Магнитка под его руководством выиграла Кубок Гагарина в семиматчевой серии против ЦСКА. Вместе с Магниткой Илья Воробьев также завоевал серебряные награды сезона 2016/17. С 2016 года Илья Воробьев постоянно входил в тренерский штаб сборной России. В апреле 2018 года его назначили заместителем главного тренера национальной команды. В июне его повысили до главного тренера. Также он возглавлял тренерский штаб СКА. В сентябре 2019 года Илья Воробьев вновь возглавил «Металлург», сменив чешского специалиста Йозефа Яндача. А в сезоне 2021/22 вместе с Магниткой стал обладателем серебряных наград КХЛ.