Die Iljinsker Kirche wird erstmals in den Katasterbüchern von 1627 und 1628 als Holztempel erwähnt. Sie hatte Altäre zu Ehren der Heiligen Boris und Gleb sowie der Märtyrerin Katharina. 1739 begann der Bau einer neuen steinernen Kirche, finanziert von den Kaufleuten Jakow Lisizyn und Chariton Antonow Pastuchow. Bis 1760 wurde die steinerne zweigeschossige Kirche errichtet. Das erste Geschoss war beheizt und hatte einen Altar der Heiligen Katharina, während das zweite, kalte Geschoss Altäre des Propheten Elias, der Ikone der Gottesmutter von Kasan und der Heiligen Boris und Gleb hatte. Das Dach war mit eisenfarbenem Kupfer gedeckt. Der Boden im Altar des zweiten Geschosses war steinig, während im ersten Geschoss Holz verwendet wurde. An die Kirche wurde ein hölzerner Glockenturm mit sieben Glocken angebaut. Die Fenster waren aus Eiche und mit eisernen Gittern geschützt. Der heilige Altar und der Opferaltar waren aus Eiche gefertigt, die obere Platte des Altars war aus Zypresse, und der heilige Antimens war aus weißem Atlas.

In der Kirche wurden viele alte Ikonen aufbewahrt, darunter das Bild des Propheten Elias, des Erlösers, der Heiligen Boris und Gleb, des Jüngsten Gerichts Gottes und der Heiligen Gottesmutter der Passion, die, so die Überlieferung, der Kirche von Kaiserin Elisabeth Petrowna geschenkt wurde. Die Kirche war reich mit kirchlichen Utensilien geschmückt, darunter kupferne, versilberte Leuchter, vorbildliche Lampen, kristallene und silberne Lampen sowie Kerzenhalter aus rotem und gelbem Kupfer.

Von 1884 bis 1917 gab es in der Gemeinde der Kirche eine kirchliche Schule. Ende des 19. Jahrhunderts veränderte sich das äußere Erscheinungsbild der Kirche und nahm Züge des pseudo-russischen Stils an.

Von 1924 bis 1943 diente die Kirche als Kathedrale von Tula. Während des Großen Vaterländischen Krieges befand sich dort eine Tischlerei, Ende der 1980er Jahre eine Schneiderei und zu Beginn der 1990er Jahre ein zentrales Konstruktionsbüro.

Am 1. März 2006 wurde die Kirche den Gläubigen zurückgegeben, und am 2. August fand dort der erste Gottesdienst unter der Leitung des Erzbischofs von Tula und Belev Alexius statt. Derzeit laufen in der Kirche Restaurierungsarbeiten.