Первая деревянная церковь во имя святого Николая Чудотворца была построена в Илюшкино в 1858 году на средства прихожан. К началу XX века возникла необходимость возведения более просторного и долговечного храма, что было обусловлено ростом численности прихожан и стремлением обеспечить более комфортные условия для богослужений. Согласно данным, строительство нового каменного храма осуществлялось в период с 1905 по 1907 годы. Существует народное предание, согласно которому в строительстве принимали участие пленные австрийцы, а для укрепления раствора использовались сырые яйца, собранные со всего села.
Архитектурно храм представляет собой однокупольное, однопрестольное каменное здание с колокольней. Внешний облик храма отражает традиции русской православной архитектуры того периода, сочетая в себе элементы классицизма и русско-византийского стиля. В 1908 году новопостроенный храм был освящён в честь святителя Николая.
В 1930-е годы, в период антирелигиозной политики советской власти, храм был закрыт, а его здание использовалось под зерносклад местного колхоза. Несмотря на планы по сносу здания, местные жители активно противостояли этим намерениям, что способствовало сохранению храма. Впоследствии здание храма оставалось бездействующим на протяжении нескольких десятилетий.
В 1990-х годах начались работы по восстановлению храма, инициированные местными жителями и поддержанные церковными властями. В результате проведённых реставрационных мероприятий храм был возвращён в лоно Русской Православной Церкви и вновь открыт для богослужений. В настоящее время храм святителя Николая Чудотворца в селе Илюшкино является действующим и продолжает выполнять функции духовного центра для местного населения.
