На месте нынешнего храма с 1628 года существовали две деревянные церкви: холодная во имя пророка Илии и тёплая в честь Рождества Христова. К концу XVII века, вероятно, около 1689 года, была возведена каменная Ильинская церковь, впервые упоминаемая в документах под 1715 годом.
Архитектурный облик первоначального каменного храма включал в себя сводчатый подклет, основной объём в виде четверика с трёхчастной апсидой, обширную трапезную и, вероятно, шатровую колокольню. В 1789 году храм подвергся значительной перестройке: на месте закомар появился аттик с филёнками, изменены формы пятиглавия, фасады и интерьер трапезной, а также оконные наличники на боковых апсидах алтаря.
В 1829 году купцом Иваном Васильевичем Малышевым была построена новая колокольня. Каменная ограда со стороны Кинешемской (ныне Русиной) улицы была возведена в тот же период.