As duas formas ilusão e desilusão estão corretas, contudo seus significados são diferentes; são antônimos.
Ou seja, ambas as palavras são válidas, devendo, no entanto, ser usadas em diferentes situações.
Ilusão significa errada interpretação de um fato; engano dos sentidos ou da inteligência; sonho, devaneio; fantasia.
É uma ilusão achar que tudo irá decorrer como planeado.
Embrulhamo-nos na ilusão do sucesso material.
Desilusão é o antônimo de ilusão – significa a perda da ilusão; desengano; deceção; sentimento de frustração, desapontamento.
Aquele espetáculo foi uma desilusão.
És uma amarga desilusão para mim.
Referências
Ilusão advém do latim ilusio.
Desilusão advém do da construção des + ilusão.