Згідно з літописними відомостями дерев’яний храм Іллі пророка біля «ручаю», де присягали варяги-християни з дружини князя Ігоря у 944 році, дійсно знаходився на місці теперішньої кам’яної церкви. Адже ручай, біля якого стояв давній осередок християнства, вважається ручаєм (річкою) Почайною – притокою Дніпра, де згодом у 988 році була охрещена вся Русь. Почайна протікала якраз недалеко від сучасної церкви, що дало відповідну назву і місцевій вулиці. Будівля старовинного храму часто потерпала від пожеж чи військових дій, але завжди відновлювалась, адже необхідність існування храму на честь Іллі пророка на Подолі закарбувалась у свідомості багатьох поколінь киян. 

Тому не дивно, що у 1692 році на місці, де стояв дерев’яний храм, стараннями киянина Івана Гудими-Левковича була побудована кам’яна церква на честь святого пророка Божого Іллі. Гудими-Левковичі – нащадки сербських переселенців, що переселились у Київ в середині XVII століття та займались військовою службою і будівництвом мостів та переправ. Отримавши за це від гетьманів право на збір мита, вони розбагатіли та стали активно займатись благодійництвом та міською політикою. Вже згаданий киянин Іван Гудим-Левкович з 1719 по 1732 працював у магістраті Києві і взагалі вважався ктитором Іллінської церкви. У Національному художньому музеї України зберігається його портрет, написаний до його столітнього ювілею у 1755 році. Сини Івана – Василь та Йосип пішли по стопам батька та працювали в органах Київського самоврядування. А ось син Йосипа, онук будівничого храму, Григорій Йосипович став священиком у опікуваній сім’єю церкві святого пророка Божого Іллі.

Побудований стараннями Гудим-Левковичів кам’яний храм має один центральний купол та загалом відповідає українській тризрубній бароковій архітектурі кінця XVII століття, хоча і має доволі стриманий екстер’єр. На початку XVIII століття біля церкви було побудовано невисоку дзвіницю та гарну барокову браму за проектом відомого київського архітектора Івана Григоровича-Барського. Скоріш за все ці добудови стали частиною заходів по відновленню храму після пожежі 1718 року, яка винищила значну частину Подолу і пошкодила Іллінську церкву. В рамках цієї ж реставрації у 1755 році збоку до основного храму було прибудовано приділ на честь святого Іоанна Предтечі. Гроші на це дав представник ктиторської родини - полковий сотник Павло Іванович Гудима. Наприкінці XVIII століття біля церкви побудовані одноповерхові корпуси, де розміщувався гуртожиток для студентів Могилянської академії, так звана «Мала бурса».

XIX століття Іллінська церква зустріла у статусі звичайного приходського храму, до якого було приписано мешканців 16 навколишніх дворів. У 1811 році жахлива Подільська пожежа знову завдала шкоди церкві. Під час чергового відновлення до храму прибудували вхідний портик з колонами у стилі класицизму. Вже наприкінці століття у 1887 році за кошти старости храму Лазаря Чорноярова у храмі було влаштовано парове опалення та нова тепла дерев’яна підлога, замість холодних чавунних плит. Останнє відновлення інтер’єру та ремонт храмової споруди відбувся в період з 1904 по 1909 роки. Після буремних подій 1917-20 років Іллінська церква лишалась діючою до 1930 року, коли її закрили та передали в якості зерносховища до відомства київського елеватору, що розташовувався неподалік. В приміщенні дзвіниці та колишньої малої бурси були облаштовані житлові приміщення, що нанесло шкоди їх вигляду.

Під час Другої Світової війни храм було відчинено для звершення богослужінь, а у 1950х роках – відреставровано деякі розписи. З того часу і до 1991 року Іллінська церква не зачинялась, хоча і перебувала у доволі неприглядному стані. З 1991 року почалося нове відновлення святині – було капітально відремонтовано саму будівлю, поставлено новий іконостас з образами, налагоджено приходське життя, відкрито хрещальню в приміщенні колишньої бурси. З того часу сформувалась міцна громада прихожан та священнослужителів, котрі роблять все, щоб Іллінський храм розвивався надалі та був духовним прихистком для кожної людини, котра шукає спасіння душі. Як і тисячі років тому на місці першого храму Русі щоденно звершується молитва за весь світ, а храмове свято пророка Іллі (2 серпня) збирає на богослужіння не лише жителів Подолу, а і інших мешканців нашого «Другого Єрусалиму» - золотоверхого Києва.