Müjdat Gezen Sanat Merkezi’nde oyunculuk eğitimi alan Deniz İlhan, ilk kez 2016’da Rus Oyunu adlı filmde Ayla karakteri ile uzun metrajlı bir projede kamera karşısına geçmiştir. Çeşitli TV kanallarında sunuculuk da yapan İlhan, yakın dönemde Reha Erdem imzalı Neandria (2024) filminde Suna karakterine hayat vermiştir. Ayrıca bu rolüyle Uçan Süpürge Uluslararası Kadın Filmleri Festivali tarafından “Genç kadın oyuncuları yüreklendirmek, sinema yolculuklarını destekleyerek bu alandaki üretimlerine dikkat çekmek ve Türkiye sinemasında kadınlara yönelik güçlü, olumlu kadın rollerinin yazılmasını teşvik etmek amacıyla” verilen Genç Cadı Ödülü’ne layık görülmüştür.