Ильинская церковь стоит на Ивановой горе, на правом берегу реки Каменки, откуда открывается вид на Суздальский кремль. Первоначально деревянная Ильинская церковь стояла на левом берегу близ торга; в конце XVII века по распоряжению митрополита Суздальского Илариона она была перенесена на Иванову гору, в архиерейскую слободу. Рядом в 1700 году была поставлена тёплая церковь во имя апостола и евангелиста Иоанна Богослова (не сохранилась).

Каменный храм был возведён в 1744 году на месте деревянного. Это характерный посадский храм типа «восьмерик на четверике» с четырёхскатной кровлей и сферическим покрытием восьмерика; в декоре переплетаются барочные мотивы и приёмы деревянного зодчества.

В советское время трапезная и колокольня храма были разрушены. Проект восстановления разрабатывался ещё в 1970-е годы, но реализован был только в XXI веке: колокольня и трапезная полностью воссозданы к 2010 году.