Одноглавая каменная церковь в духе переславского барокко с трапезной и колокольней, построена в 1765-1773, трапезная и колокольня перестроены в 1876-1878.
Приделы в трапезной Димитрия Ростовского и Иверский (с 1878).
Единственная из городских церквей, не закрывавшаяся в годы советской власти.
Ильинская церковь в бывшей Пушкарской слободе (Первая Пролетарская ул.) строилась но просьбе прихожан с 1765 по 1773 г. В 1878 г. на средства Ф.В. Каптелина увеличена длина и переложен свод трапезной, в 1890-х гг. сделаны пристройки к колокольне.
Характерный образец русского барокко, здание сложено из кирпича по трехчастной схеме.
Одноглавый двусветный четверик бесстолпного храма перекрыт высоким сомкнутым сводом с диагональными лотками, опирающимися на тромпы в виде наклонных плоскостей.
Вертикализм наружного объема подчеркнут ярусным граненым барабаном с шейкой под маковицу.
Трапезная соединяет храм с трехъярусной шатровой колокольней, вошедшей в массив новейших помещений.
Внешняя художественная обработка здания носит плоскостный характер.
Основными мотивами убранства служат силуэтные наличники и пилястры, сдвоенные на углах.
Декоративный эффект усилен цветовым контрастом беленых деталей и красного фона оштукатуренных стен.
Поздние элементы включены в общую художественную систему.
Достаточно изолированные помещения церкви слабо связаны между собой.
Стены и свод покрывает масляная живопись 1970-х гг., сменившая росписи 1855 и 1899г.
Придельные одноярусные иконостасы в трапезной — конца 1870-х гг.
Пол в здании из метлахской плитки уложен в 1900г. взамен чугунного, середины XIX в., и предшествующего лещадного.