Первое упоминание о церкви святого пророка Илии в Серпухове относится к 1552 году, когда на этом месте существовала деревянная церковь. Однако предполагается, что она была возведена значительно ранее и являлась одной из древнейших церквей серпуховского посада. К середине XVII века, после переноса городского торга в эту часть города, храм получил наименование «церковь св. пророка Илии, что на торговой площади».
В 1669 году сильный пожар уничтожил многие деревянные постройки города, включая Ильинскую церковь. В 1684 году на её месте была возведена каменная церковь. Однако к середине XVIII века здание обветшало, и в 1747 году серпуховские купцы, братья Пётр и Михаил Еремеевичи Поповы, инициировали строительство нового храма на месте старого. К 1748 году здание церкви и придел святой великомученицы Екатерины были отстроены, но богослужения возобновились только в 1760 году, после завершения всех необходимых работ и оснащения храма церковной утварью.
Архитектурно Ильинский храм представляет собой яркий образец московского барокко. Он выполнен в форме «восьмерик на четверике» с трапезной и колокольней. В середине XIX века храм подвергся перестройке: луковичные главы были заменены на вазообразные, а фасады украшены лепниной.
В советское время Ильинский храм, единственный в Серпухове, продолжал действовать, несмотря на антирелигиозную политику государства. Это позволило сохранить его архитектурное и духовное наследие.
