Церковь святого Пророка Божия Илии, тогда еще деревянная, упоминается в дошедшем до нас источнике сер. 16 в. – Сотной Василия Фуникова 1552 г.
Храм находился в самой населённой части города - в конце главной улицы посада, ведущей из Москвы, перед въездом в крепость.
Во время сильного пожара 1669 года церковь сгорела и была выстроена в камне в 1684 году.
В 1747 году прихожане храма , богатейшие серпуховские купцы братья Петр и Михаил Еремеевичи Поповы, имеющие свой двор в Москве , сыновья священника церкви Иеремии Стефанова, изъявили желание ветхую церковь разобрать и на её месте выстроить вновь храм во имя святого Илии Пророка с приделом святой Екатерины.
В 1748 году церковь была отстроена в традициях московского зодчества начала XVIII столетия, однако богослужения возобновились только в 1760 году.
Прошло менее ста лет и в 1831 году, по решению консистории церковь была закрыта из-за ветхости. Купцы Плотниковы - потомственные прихожане храма, отремонтировали здание церкви 1844-1847 годах, выстроив на церковной земле дома для причта и сторожку. Тогда же центральный купол и купол колокольни украсили вазы с крестами, сменившие первоначальные луковичные главки.
Храм никогда не закрывался, имеет три придела, сохранился главный иконостас, выполненный из бронзы в 1902 году мастерами московской фабрики золотых, серебряных и бронзовых изделий А.И.Кузьмичева по проекту Остроумова. Художественно-литургическая композиция внутреннего интерьера церкви создана в 1903 году художником Иосифом Волковым.