Dzimusi Madonā. Pirmos soļus mūzikā spērusi Varakļānu Mūzikas skolā. 1995. gadā iestājusies Jāņa Ivanova Rēzeknes Mūzikas koledžā klavieru specialitātē, fakultatīvi apgūstot ērģeļspēli pie Bernadetes Everses. Bakalaura grādu ērģeļspēlē ieguvusi lekt. Ligitas Sneibes vadībā. 2009. gada jūnijā absolvē Jāzepa Vītola Latvijas Mūzikas akadēmiju maģistra studiju programmā pie prof. Tālivalža Dekšņa. Papildinājusi zināšanas Enshedes Mūzikas konservatorijā (prof. H. van Šonhovens, 2003), Starptautiskajā Ērģeļu akadēmijā Leufsta Bruk 2002, 2006, Zalcburgā (prof. H. Mecgers, 2007), Laipcigā (O. Latrī, H. Ū. Eriksons, 2013), Hārlemā (O. Latrī, J. Laukviks, J. van der Kojs, 2014) u.c.
Ērģelniece regulāri muzicē Rīgas Domā un Latvijas reģionos, atskaņojot virkni solo programmu. Sadarbojas ar koriem un ievērojamiem solistiem (Ints Dālderis, Evita Zālīte, Krišjānis Norvelis, Inga Šļubovska Kanceviča, Gunta Gelgote, Biruta Ozoliņa, Anda Eglīte u.c.). Ērģelniece ir sniegusi koncertus Lietuvā, Igaunijā, Zviedrijā, Somijā, Holandē, Krievijā, Vācijā, Šveicē. Piedalās starptautiskos ērģeļmūzikas konkursos un festivālos.Viens no nozīmīgākajiem ir Starptautiskais ērģeļu un kamermūzikas festivāls Вселенная звука 2014. gada novembrī Irkutskā (Sibīrija), kurā māksliniece atskaņoja latviešu komponistu ērģeļmūziku. Tāpat atzīmējams ir Starptautiskais festivāls Heure Mistique Šveicē 2016. gada jūnijā, kurā tika atskaņota solo programma, veltīta latviešu ērģeļmūzikai. Ilona ir vairāku latviešu komponistu mūzikas pirmatskaņotāja. 2016. gada nogalē Ilona Birģele piedalījās meistarklasēs Somijā, Kotkā, kur, pārstāvot Latviju, koncertā atskaņoja P. Vaska un R. Dubras skaņdarbus. Ilona ir vairāku nozīmīgu projektu vadītāja, kuru mērķis ir popularizēt un attīstīt ērģeļkultūru Latvijā (Rīgas Sv. Jēkaba Katerāles ērģelēm – 100, Vasaras ērģeļu fantāzijas, Tūkstoš mēlēm ērģeles spēlē, R. Jermaka jubilejas autorkoncerts u.c.) Mūziķe ir biedrības mūzikas aktvitātēm Pleno dibinātāja, kur kopā ar kolēģi Diānu Jaunzemi – Portnaju realizē vairākus projektus Latvijas reģionos un Rīgā.
Kopš 2013. gada Ilona Birģele ir ērģeļu dueta Riga Organum Duo dalībniece.
Ilona Birģele darbojas arī pedagoģijas jomā un ir klavieru skolotāja Rīgas 45. vidusskolā.
Kopš 2012. gada SIA IMPRO CEĻOJUMI sadarbības partnere (Ērģeļu demonstrējumi un koncerti Latvijas dievnamos – Skanošā Kurzeme kopā ar Ilonu Birģeli, Skanošā Vidzeme kopā ar Ilonu Birģeli, Skanošā Latgale kopā ar Ilonu Birģeli, Skanošā Rīgas apkārtne kopā ar Ilona Birģeli). 2015. gadā piedalījusies CD “Mūzika dievnamam” Liepājas Sv. Trīsvienības katedrāles ērģeļu ierakstā.