Pemain kebangsaan England itu berpindah ke Stamford Bridge dengan kontrak selama lima tahun dan pada ketika yuran perpindahan itu masuh belum didedahkan, terdapat laporan bahawa ia melibatkan perlaburan berjumlah sekitar £50 juta (RM275.4 juta).
Chilwell merupakan pembelian besar terbaru Chelsea, yang turut mendatangkan Hakim Ziyech dan Timo Werner bagi memperkuatkan skuad bimbingan Frank Lampard itu dalam menghadapi musim 2020-21.
Kai Havertz dan Thiago Silva juga dikatakan semakin hampir untuk menyertai The Blues.
Chilwell berkata: "Saya gembira untuk menyertai Chelsea pada waktu mengujakan buat kelab ini.
"Saya bersedia untuk menjadi sebahagian pasukan muda dan dinamik ini di bawah kelolaan Frank Lampard untuk kami mencabar kejuaraan musim depan.
"Saya tidak sabar untuk memulakannya dan harap-harap ia tidak terlalu lama untuk saya dapat bermain di depan penyokong Chelsea di Stamford Bridge," katanya.
Chelsea fans, introducing... @BenChilwell! ? #BenIsBlue pic.twitter.com/8Z91YmgOpS
— Chelsea FC (@ChelseaFC) August 26, 2020
Chelsea menamatkan EPL musim lalu di tangga keempat, di mana ia merupakan musim pertama Lampard menerajui pasukan itu, untuk mengekalkan tempat dalam Liga Juara-Juara Eropah (UCL) musim ini.
Leicester kelihatan akan layak ke kejohanan utama peringkat Eropah berkenaan sebelum tergelincir pada saat-saat akhir.
Skuad kendalian Brendan Rodgers itu hanya memenangi dua perlawanan sejak saingan itu bersambung pada Jun lalu sehingga menempatkan mereka di tangga kelima, sekali gus perlu berpuas hati hanya beraksi dalam Liga Europa musim ini.
Chilwell, yang merupakan produk kelahiran Akademi Leicester, tidak dapat beraksi dalam lima perlawanan terakhir gara-gara kecederaan.
Dia melakukan 27 penampilan dalam musim 2019-20 dan menjaringkan tiga gol, termasuk satu ketika mengikat majikan barunya itu 2-2 di Stadium King Power pada Februari lalu.
Pemain berusia 23 tahun itu melakukan 11 penampilan buat England dengan lima daripadanya sebagai kesebelasan utama dalam kempen kelayakan Euro 2020 di bawah kendalian Gareth Southgate.
Chelsea akan memulakan kempen baru EPL dengan berdepan Brighton and Hove Albion pada 14 September ini.