Первое упоминание о деревянной церкви во имя святого пророка Илии в поселении Красный Яр (ныне село Ильинка) относится к 1734 году, что зафиксировано в «Реестре деревням от Кузнецка до Томска» С.П. Крашенинникова. По документам Тобольской духовной консистории 1744 года, в Ильинском приходе числилось шесть часовен в окрестных деревнях.
16 июля 1803 года по благословению архиепископа Тобольского Антония начато строительство каменного двухпрестольного храма в севернорусском стиле. Тёплый придел во имя святителя Николая Чудотворца был завершён к 1808 году, после чего ветхую деревянную церковь разобрали. Основные строительные работы завершились в 1818 году, но регулярные богослужения во всех приделах начались с 1830 года.
В 1859 году у дороги на Кузнецк крестьянином В.К. Гаденовым была построена деревянная часовня. Землетрясение 1903 года нанесло значительные повреждения храму, потребовавшие длительного ремонта. В декабре 1932 года церковь была разграблена, кресты с куполов сброшены. Здание использовалось как зерносклад с 1951 года.
22 января 1990 года зарегистрирована приходская община. С 1991 года проводились реставрационные работы по проекту архитекторов В.Н. Усольцева и П.Г. Тиманова. В 1993 году завершена реставрация свода, установлен новый иконостас из кедра, выполнены настенные росписи и мозаичные иконы. Храм освящён в том же году.
