История храма восходит к середине XVII века, когда 20 августа 1652 года было утверждено строительство деревянной церкви во имя святого пророка Илии по челобитью священника Космы. В 1675 году на этом месте был основан женский Ильинский монастырь, просуществовавший до 1767 года. После упразднения монастыря участок заняли частные домовладения, однако название сохранилось в посвящении будущего храма.
В 1846–1848 годах на средства трубчевского купца И. С. Курындина был построен каменный храм во имя пророка Илии. В 1890–1893 годах храм был расширен: пристроены два придела, сооружена новая колокольня и устроено отопление. Придельные алтари были освящены в 1893 году: левый — во имя святого Пантелеимона, правый — во имя святого Илии. 16 июня 1896 года главный престол был освящён во имя иконы Божией Матери Козельщанской.
Архитектурно храм представляет собой крупное кирпичное здание в русском стиле конца XIX века. Массивный, близкий к квадрату объём без апсид увенчан в центре невысоким четвериком с ярусом кокошников, над которым возвышается восьмигранный барабан с луковичной главой. Фасады украшены декоративными элементами, характерными для эклектики того времени.
В советский период храм был закрыт в 1937 году, а его имущество вывезено. Здание пришло в запустение. В 1989 году начались восстановительные работы, и 9 августа того же года было совершено первое богослужение перед входом в порушенный храм. Силами прихожан были выполнены внешние и внутренние строительно-восстановительные работы.
В начале 1990-х годов в церкви появился алтарь, и начались регулярные богослужения. В 1997 году храм был передан на баланс муниципальных властей Трубчевского района, а затем заключён договор о передаче храма в бессрочное безвозмездное пользование. В 2011 году администрация передала храм из муниципальной в федеральную собственность.
В 2018 году Клинцовская епархия Русской Православной Церкви обратилась в арбитражный суд с иском о передаче храма в её ведение. 15 мая 2019 года храм был возвращён в лоно Русской Православной Церкви.
