Посёлок Ильский начал свою историю в 1863 году с основания станицы Ильской, которая входила в состав Абинского полка. Первым благочинным был Ефим Петрович Тимофеевский. В том же году на площади станицы построили часовню, а через год на её месте появился молитвенный дом во имя Святителя Николая, представлявший собой деревянное здание. Церковному причту выделили 150 десятин земли, из которых 50 десятин были церковными.

Спустя десять лет, в 1873 году, была построена церковь Святителя Николая. На её возведение войско выделило 10 тысяч рублей, а прихожане собрали 6 тысяч. Церковь, хоть и деревянная, стояла на каменном фундаменте, имела форму базилики, два купола и шатровую колокольню. Алтарь расписывали монахи-иконописцы из Палеха и Троицкой Лавры. В 1896 году церковь была расширена за счет общественных и церковных средств. В состав причта, увеличенного в 1893 году, входили два священника, диакон и два псаломщика. По сохранившимся документам известны имена священников: Георгий Семеновский (1867), Стефан Ключевский (1869), Федор Карпинский (1887), Лев Дмитриевич Чаленко (1890), Дмитрий Иванович Михайлов (1910).

С приходом советской власти жизнь в станице изменилась. В 1933 году началось разрушение храмов в Северском районе. Первым был уничтожен храм станицы Григорьевской, а последними в 1939 году, церкви Ильской и Северской. Свято-Никольский храм превратили в избу-читальню, затем в дом культуры. Священников также преследовали. Согласно справке краевого суда от 25 мая 2006 года, Михаил Тимофеевич Естратов, уроженец станицы Новотроицкой, работавший священником в Николаевской церкви, был арестован 30 января 1938 года и осужден за участие в контрреволюционной церковно-монархической организации. Он был расстрелян 8 февраля 1938 года, но в 1956 году полностью реабилитирован.

После войны здание храма использовалось как Дом культуры. 12 августа 1990 года на собрании жителей Ильского было решено передать здание верующим под церковь до 1 октября 1990 года, перенести танцплощадку, передать церкви часть прилегающей земли и здание сторожки. Это предложение поддержали единогласно.

В августе 1990 года Северский РИК зарегистрировал общину Русской Православной Церкви в Ильском, а в мае 1991 года был выделен земельный участок площадью 6100 кв. м. Главный придел храма освящен в честь святителя и чудотворца Николая, а правый, в честь иконы Казанской Божией Матери.