Era hijo de Juan José Ilarregui y María Alonso. Tras sus estudios iniciales en el Seminario de Pamplona, marchó a estudiar la carrera de Derecho en la Universidad de Salamanca.^[1]​

En su trayectoria política, como liberal comprometido, «se incorporó a la Milicia Nacional en varias ocasiones, en 1822 y 1823, de artillero.» Entre 1834-1836 fue sargento segundo en dicho cuerpo militar de voluntarios, siendo nombrado teniente en 1855.^[2]​ Destaca como miembro de la Junta de Armamento y Defensa de Pamplona, dimitiendo el 23 de noviembre de 1837. Este año también fue nombrado juez de Imprenta^[3]​ y director del Boletín Oficial de Pamplona.

En 1839 formaba parte de la Comisión Provincial de Instrucción Pública y era asesor de la Subdelegación de Rentas. Gracias «a su excelente formación de jurista, no es de extrañar que, en 1840, la Diputación Provincial de Navarra, de talante liberal, lo designase miembro de la Comisión de Modificación de los Fueros con el fin de estudiar y redactar las bases de un proyecto de ley para la Modificación de los Fueros, esto es, hacer compatibles los fueros con la Constitución liberal de 1837 y con la unidad de España.» El proyecto, «ratificado por la Diputación Provincial de Navarra y por las Cortes españolas, fue promulgado el 16 de agosto de 1841 como la Ley de Modificación de Fueros o ley Paccionada.»^[3]​

El 6 de abril de 1840, por unanimidad ocupa la plaza de secretario del Ayuntamiento de Pamplona, retirándose el 10 de diciembre de 1873 y siendo sucedido por su hijo Eduardo.^[4]​^[5]​En las elecciones del 1 de febrero de 1841 sustituye como diputado en las Cortes Generales a Pascual Madoz.^[6]​

Falleció en su casa de la calle Dormitalería de Pamplona el 6 de enero de 1874.^[7]​^[5]​

Se había casado en Pamplona, el 28 de julio de 1836, con Teresa Igarabide Oyarzábal, una acomodada propietaria, habiendo tenido este matrimonio dos hijos: Dolores, y el ya mencionado, Eduardo.^[7]​^[5]​

En 1856 se descubrieron unos mosaicos romanos en la calle Curia de Pamplona de lo que informó Ilarregui como académico de la Historia. Pocos años después escribiría el Padre Fita:

«Entre los Correspondientes de nuestra Academia que más y mejor promovieron, durante el curso del siglo pasado, el estudio de la antigua historia de la ciudad de Pamplona, merece señalado lugar D. Pablo Ilarregui y Alonso, fallecido en 7 de enero de 1874. De las ilustraciones tipográficas de este ilustre escritor no poco se aprovechó D. Pedro Madrazo; pero es de lamentar que no se valiese de las arqueológicas que pudo ver en los Libros de las Sesiones de la Academia de la Historia.»

Padre Fita^[8]​

Con 33 años descubre en el monasterio de Fitero el poema de Guilhem de Anelier sobre los sucesos acaecidos en Pamplona a finales del siglo XIII.^[4]​

Destaca también entre sus obras y publicaciones especialmente dos por la relevancia que aún tienen hoy día:

• 1847. Guillermo Aneliers, La guerra civil de Pamplona, prólogo. y notas de ~, Pamplona, Imprenta Longás y Ripa, 1847.^[9]​ Su estudio servirá de base para una versión posterior, en francés, editada por Francisque Michel,^[10]​ ya que «en el poema original ninguno de los cantos lleva numeración» estableciendo Ilarregui, en base a «la diversidad de la rima y por el tamaño mayor de la primera letra con varios adornos» la numeración que mantiene el autor francés.^[11]​
• 1869. Fuero General de Navarra, con Segundo Lapuerta Adrián, realizado por encargo de la Diputación Foral de Navarra.
• 1872. Memoria sobre la Ley de la modificacion de los fueros de Navarra, realizado por encargo de la Diputación Foral de Navarra.^[3]​^[12]​

También es autor del Reglamento del Vínculo de Pamplona, encargado por el Ayuntamiento de Pamplona y aprobado en sesión municipal el 4 de noviembre de 1862.

• Fueros de Navarra
• Gamazada
• Amejoramiento del Fuero

• Elizalde Armendáriz, Ignacio (1988). «La guerra civil de Pamplona en un poema del siglo XIII (1276-1277)». Príncipe de Viana. Anejo (8): 389-398. ISSN 1137-7054. Consultado el 25 de enero de 2024. 
• Esparza, Eladio (1944). «Notas críticas. A los cien años del descubrimiento del poema provenzal de Anelier sobre la guerra civil de Pamplona, por Don Pablo Ilarregui». Príncipe de Viana 5 (17): 447-455. ISSN 0032-8472. Consultado el 4 de agosto de 2022. 
• Iribarren, Manuel (1970). Escritores Navarros de ayer y de hoy. Pamplona: Editorial Gómez. p. 116. 
• Madariaga Orbea, Juan (2021). «Ilarregui Alonso, Pablo». Notitia Vasconiae. Diccionario de Historiadores, Juristas y Pensadores Políticos de Vasconia. II 1793-1876. Madrid: Fundación Iura Vasconiae - Marcial Pons. pp. 315-318. ISBN 978-84-9123-953-6. Consultado el 24 de junio de 2024. 
• Miranda Rubio, Francisco (2024). «Pablo Ilarregui Alonso en el 150 aniversario de su fallecimiento (1874)». Pregón siglo XXI (71): 13-18. ISSN 1696-1161. Consultado el 23 de junio de 2024. 
• Pérez Goyena, Antonio (1961). Ensayo de bibliografía navarra. Tomo séptimo. Diputación Foral de Navarra. pp. 311-312. 
• Urquijo Goitia, Mikel (1993). Diccionario biográfico de los parlamentarios de Vasconia : 1808-1876.. Eusko legebiltzarra-Parlamento Vasco. pp. 488-489. ISBN 84-87122-44-2. OCLC 863795227. Consultado el 4 de agosto de 2022. 

• Cervantes, Biblioteca Virtual Miguel de. «Nota de Pablo Ilarregui, adjunta al oficio del Conde de Ezpeleta, indicando que los ejemplares de los dibujos del mosaico son para el Marqués de Pidal, el Marqués de Miraflores, el Duque de Veraguas, el Conde de Clonard y Valentín Carderera. | Biblioteca Virtual Miguel de Cervantes». www.cervantesvirtual.com. Consultado el 4 de agosto de 2022.