شجاع اولین بار در لیگ دهم پیراهن تیم مس کرمان را در لیگ برتر پوشید و اولین بازی خود در لیگ خلیج‌فارس را انجام داد. او سه فصل بعد به سپاهان پیوست و با این تیم قهرمان لیگ چهاردهم ایران هم شد تا اینکه موضوع خدمت سربازی فرا رسید و او مجبور شد به تراکتور تبریز برود.
پرسپولیس الاهلی و الریان مقاصد بعدی این بازیکن بودند تا اینکه او در لیگ بیست‌وسوم به تراکتور برگشت و این بار در نقش کاپیتانی پیراهن این تیم را پوشید. او حالا چهارمین فصل خود در این تیم را پشت سر می‌گذارد و اولین کاپیتان قهرمان در تبریز لقب گرفته است.
شجاع با احتساب دیدارهای جام حذفی و همچنین مسابقات ملی ۴۹۵ بار در سطح اول فوتبال ایران بازی کرده است. او البته دو فصل هم با مس رفسنجان در لیگ یک حضور داشت که با آمار این دو فصل به رکورد ۶۰۰ بازی هم نزدیک می‌شود. اما به هر حال او در ماه آینده رکورد ۵۰۰ بازی در سطح اول را به خود اختصاص خواهد داد که آمار جالبی است. شجاع در مجموع ۱۳ فصل در لیگ برتر ۳ فصل در لیگ ستارگان و ۲ فصل در لیگ آزادگان بازی کرده است. او همچنین ۵۰ بازی ملی انجام داده است.
خلیل‌زاده همچنین ۲۸ گل در این مدت به ثمر رسانده که بهترین آمار او ۱۲ گل در پرسپولیس بوده است. او در حال حاضر یکی از باتجربه‌ترین بازیکنان فوتبال ایران محسوب می‌شود.
