С началом войны Илья Матлес был направлен в Саратовское военное училище, которое окончил по специальности «Воздушная оборона» в звании младшего лейтенанта. По распределению попал в артиллерийский дивизион, вошедший в январе 1942 года в 101-ую морскую железнодорожную артиллерийскую бригаду Балтийского флота. Бригада подавляла артиллерийский огонь противника, уничтожала наблюдательные посты, существенно сокращая возможности обстрела осаждённого Ленинграда, участвовала в прорыве и снятии блокады города. Илья Яковлевич участвовал во всех сражениях бригады в качестве офицера противовоздушной обороны.

Война для него закончилась в Латвии. Подполковник Матлес награждён орденом Отечественной войны, тремя орденами Красной Звезды, медалью «За боевые заслуги» и юбилейными медалями.

До переезда в Германию работал старшим экономистом на фабрике художественных промыслов в городе Одесса.