Cet édifice en pierre, qui n'est plus en activité, a été construit en 1776 rue Ilyinskaya, aujourd'hui connue sous le nom de rue Internationale, 12. L'endroit où se trouve l'église d'Ilyinskaya a été initialement peuplé par des cosaques et des soldats de Simbirsk, Kazan et d'autres villes, ainsi que par des représentants des mordves et des tchouvaches. Parmi leurs descendants, on trouve des marchands syzranais célèbres, tels que Piotr Kouropatkin, Semyon Pavlygin et Kozma Vandychev. C'est eux qui ont décidé de construire une église en bois temporaire au nom du prophète Élie avec une chapelle de Nicolas le Miracleux à l'endroit où se trouvait le monastère de l'Ascension.

La date exacte de construction n'est pas connue, mais une inscription dans le livre de l'église « Évangile explicatif de 1698 de Théophilacte de Bulgarie » indique qu'une église en bois en l'honneur du prophète Élie a été construite à Syzran à la fin du XVIIe siècle. Les descendants de ces marchands ont demandé en 1776 à l'archevêque de Kazan Veniamin la permission de construire un édifice en pierre au nom des mêmes saints, afin de remplacer l'ancienne église en bois délabrée. Le nouveau temple avait une chapelle chaude de Nicolas et une chapelle froide d'Élie, reliées par un mur porteur et une arche.

Le temple a été consacré en 1776 par le protodiacre Pierre Stefanov. Toutes les icônes ont été peintes par un iconographe local, le prêtre Alexis Athinogénov. Avec le temps, en raison de l'augmentation du nombre de paroissiens, le temple a été agrandi. En 1866, un débarras pour la sacristie, la bibliothèque et les archives a été construit, et en 1874, une nouvelle chapelle a été ajoutée. En 1906, le temple a été gravement endommagé par un incendie, mais grâce aux efforts des paroissiens, il a été rapidement restauré.

Après la révolution de 1917, l'église a été prise par les rénovateurs, mais leur communauté s'est rapidement dissoute, et l'église a été fermée. Le bâtiment a été utilisé à des fins utilitaires, et depuis 1940, il a été loué à l'usine « Syzranselemash ». En 1993, l'église a été restituée aux croyants.