В начале XVII века в дворцовой Куньевской волости, на погосте Муравьищи у реки Шерны, существовала церковь во имя пророка Илии. В 1734 году, после пожара, было получено разрешение на строительство новой деревянной церкви с тем же престолом. Рядом с погостом возникла деревня Мамонтово, которая со временем слилась с погостом, образовав современное село.
В 1820 году на пожертвования прихожан был возведен каменный храм во имя пророка Илии. Внутри храма были устроены два придела: в честь Покрова Пресвятой Богородицы и во имя святителя Николая. Здание и внутреннее убранство храма, включая высокий иконостас, отличались величественностью и красотой. В 1908 году в главном алтаре были установлены престол и жертвенник из белого мрамора в память об усопших братьях Казанцевых, вероятно, жертвователях храма.
Архитектурно церковь представляет собой ансамбль, сохраняющий черты позднего провинциального классицизма с элементами эклектики. Она состоит из высокого трехсветного храма, низкой трапезной и трехъярусной колокольни, обнесенных оградой, возведенной во второй половине XIX века. Четверик имеет сильно выдвинутую алтарную апсиду и фасады, разделенные на половине высоты ионическими портиками. Верхняя часть фасадов декорирована рустом, над средним пряслом возвышается полукруглый фронтон. Пятиглавие храма необычно: шаровидные главки покоятся на цилиндрических барабанах, имитирующих световые. Центральная глава приподнята на высокой кровле, боковые отодвинуты к углам и установлены на кубические основания. Фасады трапезной украшены пилястрами. Колокольня имеет мощное кубическое основание с невысокими портиками, над которыми расположены полукруглые окна. Верхние ярусы колокольни ранее имели открытые звоны, завершение выполнено в виде полусферического купола с небольшим барабаном и плоской главкой.
При Ильинском храме имеются несколько часовен: в честь Преполовения Пятидесятницы в селе Мамонтово, великомученика Георгия в селе Тимково и часовня святых апостолов Петра и Павла в селе Следово.
В период с 1937 по 1940 годы храм был закрыт. Многие активные участники церковной жизни были арестованы и приговорены к длительным срокам заключения в исправительно-трудовых лагерях, некоторые были расстреляны. Богослужения возобновились в 1940-е годы.
В настоящее время при храме действует детская воскресная школа и библиотека. В храме имеются чтимые иконы: Казанской иконы Божьей Матери и пророка Божия Илии. На берегу реки Шерны, напротив алтаря, находится святой источник, который, по преданию, забил там, где молился преподобный Сергий Радонежский, проходивший через эти места.
Ильинский храм является памятником архитектуры регионального значения на основании постановления Правительства Московской области «Об утверждении списка памятников истории и культуры» № 84/9 от 15.03.2002 года.
19 июля 2020 года в Ильинском храме села Мамонтово прошло празднование 200-летия основания храма. По благословению митрополита Ювеналия Божественную литургию в этот день совершил епископ Зарайский Константин в сослужении духовенства Богородского благочиния. По окончании литургии благочинный Богородского церковного округа и настоятель Ильинского храма поблагодарили епископа Константина за совместную молитву. Владыка обратился к присутствующим с архипастырским словом, передал благословение митрополита Ювеналия и вручил ряду усердных прихожан Ильинского храма Благословенные митрополичьи грамоты.