Pelin İlhan, 2013 yılında Ege Üniversitesi Biyoloji (Zooloji) bölümünden mezun olmuştur. Yüksek lisans ve doktora eğitimini Ege Üniversitesi Sinirbilim Anabilim Dalı'nda tamamlamış ve bu süreçte biyomalzemeler ve doku mühendisliği alanlarında araştırmalar yapmıştır.
Doktora sürecinde, TÜBİTAK 1002 projesinde proje lideri olarak görev almış ve biyomalzemelere asellüler matrisler entegre ederek nöroindüktif doku iskeleti tasarımı gerçekleştirmiştir. Doktora sonrası araştırmalarına EBİOPHASE Laboratuvarı'nda devam eden İlhan, M-ERA.NET projesi kapsamında omurilik yaralanması modelleri üzerine çalışmalar yapmıştır.
Aralık 2023'te, TÜBİTAK 1512 BİGG desteğiyle PA Biotechnology Industry Trade Inc.'i kurmuş ve şu anda in vitro deri irritasyon test kitlerinin geliştirilmesine odaklanmaktadır.