В XVII веке в селе Ильинское существовала деревянная церковь во имя пророка Илии. Со временем она обветшала, и в 1732 году на её месте был возведён новый каменный храм. Инициатором строительства выступил владелец села, тайный советник и камергер Василий Иванович Стрешнев (1707–1782), уделявший большое внимание благоустройству своих владений. Архитектором храма предположительно был Алексей Петрович Евлашев (1706–1760), один из талантливых русских зодчих первой половины XVIII века .
Храм был выполнен в стиле барокко, характерном для того периода. Его архитектура отличалась изяществом и гармонией форм. Основное здание представляло собой четверик с одной главой, окружённой четырьмя малыми главками. Фасады были украшены декоративными элементами, придававшими сооружению торжественный вид.
В 1818 году к Ильинской церкви были пристроены два придела: во имя святого Феодора, иже в Пергии, и во имя апостола Иоанна Богослова. В 1828 году была построена колокольня, завершившая архитектурный ансамбль храма .
В советский период храм, как и многие другие религиозные сооружения, подвергся закрытию. Его помещения использовались в хозяйственных целях, что привело к утрате значительной части внутреннего убранства и архитектурных элементов.
В конце XX века начался процесс восстановления храма. Были проведены реставрационные работы, направленные на воссоздание первоначального облика здания. Восстановлены утраченные элементы декора, обновлены фасады и интерьеры. В настоящее время храм действует, являясь центром духовной жизни села Ильинское и памятником архитектуры регионального значения .