Собор основанного не позднее XV века рядом с Московской торговой площадью Ильинского монастыря. От имени этого храма получила названия улица Ильинка.
В Смутное время монастырь был упразднен, храм стал приходским, и в 1676 году его вместе с церковной землей передают Новгородскому архиерейскому дому и надстраивают верхним храмом, куда переносят престол в честь пророка Илии. Древний нижний храм освятили во имя апостола Тимофея.
В 1820-х годах с северной стороны пристроена колокольня. В 1864 году, после изменения фасада и значительной перестройки (нижний храм упразднен, снесена галерея, в южной апсиде верхнего храма устроен лестничный пролет) церковь стала частью Тёплых Торговых рядов[2].
Храм закрыли в 1923 году, затем разобрали верхний ярус колокольни. С 1930 по 1980 годы в здании храма располагались различные учреждения. Здание является объектом культурного наследия федерального значения.
С 1995 году в храме возобновились богослужения. С 1998 года проходят противоаварийные и реставрационные работы. Ниже современного уровня улицы раскрыт объем древнего храма 1519 года.
Объект культурного наследия народов РФ федерального значения. Рег. № 771410300040006 (ЕГРОКН).