Первые упоминания о Ильинском погосте на Водлозере встречаются в жалованной грамоте Новгородского митрополита Варлаама от 29 июня 1592 года, где сообщается о предоставлении льгот прихожанам для строительства нового храма после пожара. Согласно документу, предыдущая церковь сгорела, что подтверждает существование культового сооружения на этом месте в конце XVI века.
В 1708 году по благословению Новгородского митрополита Иова была построена новая шатровая церковь на средства каргопольского купца Ивана Андреевича Попова. К 1797 году здание пришло в ветхость, и Олонецкая духовная консистория разрешила его разборку. В 1797-1798 годах возведена сохранившаяся доныне деревянная церковь Илии Пророка с приделом Успения Пресвятой Богородицы, освященная 16 апреля 1798 года епископом Архангельским и Олонецким Вениамином (Краснопевковым).
Архитектурный облик храма представляет поздний вариант кубоватых церквей, распространенных в Поонежье. Основной объем состоит из вертикального четверика с невысоким кубоватым завершением, к которому примыкают трапезная и колокольня (первоначально шатровая, позднее перестроенная). В 1811 году устроен зимний придел святителя Василия Великого. В конце XIX - начале XX века памятник подвергся значительным переделкам: замене иконостаса, обшивке стен и изменению завершения колокольни.
В 1928 году храм был закрыт советскими властями, последний священник репрессирован в начале 1930-х годов. В 1950-х годах под руководством архитектора А.В. Ополовникова проведены противоаварийные работы. Полноценная реставрация ансамбля (церкви, колокольни и уникальной бревенчатой ограды) осуществлена в 1999-2006 годах по инициативе администрации Водлозерского национального парка.
Богослужебная жизнь возобновилась в 1995 году с нерегулярных служб, с начала 2000-х годов богослужения стали регулярными. 26 декабря 2006 года Священный Синод Русской Православной Церкви учредил на месте погоста мужской монастырь. Храмовые иконы XVI-XVII веков, включая образ «Огненное восхождение Илии Пророка» 1647 года, находятся в Музее изобразительных искусств Республики Карелия и музее-заповеднике «Кижи».