Первую деревянную церковь горожане строили на берегу Москва-реки всем миром «об один день» (что объясняет название «обыденная»), молясь святому Пророку Илии о ниспослании дождя.
У храма, возведенного в конце ХVI века, на редкость счастливая судьба. Его не коснулся страшный пожар 1737 года, от которого сгорело пол-Москвы. Ее не закрыли в 1770-е годы, когда в город пришла моровая язва. Она почти не пострадала от наполеоновских солдат. А в годы воинствующего атеизма её чудом отстояли прихожане, не побоявшись подписаться под петицией к властям.
После революции Ильинская церковь стала настоящей сокровищницей православных святынь. Сюда переносили самые ценные иконы из закрытых большевиками храмов. Мало где можно увидеть столько древних и различных по письму икон. Это и образ священномученика Антипы Пергамского (конец ХVI – начало ХVII века), и Спас Нерукотворный кисти Симона Ушакова, и Ветхозаветная Троица (середина ХVII века). Здесь же хранится икона «Моление Серафима на камне», написанная новомучеником митрополитом Серафимом Чичаговым в конце ХIХ века.
Главной святыня храма считается древняя чудотворная икона «Нечаянная радость». Чтобы поклониться этой святыни, верующие приезжают не только из отдаленных районов Москвы, но и из самых разных городов России.