Erste internationale Erfahrungen sammelte Ilona Mononen im Jahr 2021, als sie bei den U20-Europameisterschaften in Tallinn in 9:15,66 min die Goldmedaille im 3000-Meter-Lauf gewann. Anschließend belegte sie bei den U20-Weltmeisterschaften in Nairobi in 9:30,63 min den fünften Platz über 3000 m und gelangte mit 4:28,13 min auf Rang acht im 1500-Meter-Lauf. Im Dezember wurde sie bei den Crosslauf-Europameisterschaften in Dublin nach 13:49 min Vierte im U20-Rennen. Im Jahr darauf belegte sie bei den U20-Weltmeisterschaften in Cali in 9:21,12 min den fünften Platz über 3000 Meter und gelangte mit 4:16,19 min auf Rang acht über 1500 Meter. Kurz darauf startete sie im 5000-Meter-Lauf bei den Europameisterschaften in München und wurde dort nach 16:10,97 min 18. Im Dezember gewann sie bei den Crosslauf-Europameisterschaften in Turin in 13:08 min die Bronzemedaille im U20-Rennen. 2023 belegte sie bei den U23-Europameisterschaften in Espoo in 15:57,99 min den achten Platz über 5000 Meter und kam über 1500 Meter mit 4:18,06 min nicht über die Vorrunde hinaus. Im Dezember gewann sie bei den Crosslauf-Europameisterschaften in Brüssel in 26:55 min die Silbermedaille im U23-Rennen hinter der Britin Megan Keith. Im Jahr darauf startete sie im Hindernislauf bei den Europameisterschaften in Rom und belegte dort in 9:23,28 min den sechsten Platz und stellte damit einen neuen finnischen Landesrekord auf.
2022 wurde Mononen finnische Hallenmeisterin im 1500- und 3000-Meter-Lauf.