Первый храм был деревянным. К сожалению, как это часто случалось в те времена, храм этот сгорел. Но на его месте в 1505 г. вновь выстроила храм святого Ильи княжна Софья, жена князя Дмитрия Юрьевича.
Существует еще одна легенда, согласно которой во время Северной войны (1700 – 1721 г.г.) русский император Петр I совершил молебен о даровании победы над шведами в церкви святого пророка Ильи в 1706 г., во время пребывания в Орше (и еще один молебен – в Кутеинском Богоявленском соборе). А в 1812 г., по преданию, сам император Наполеон долго и задумчиво смотрел на храм и на Днепр с замчища. На эту тему наш земляк Александр Шакутин даже написал картину, которая хранится в Фондах Музейного комплекса «История и культура Оршанщины». Но, к сожалению, ни одного изображения старого деревянного здания не сохранилось.
После 1917 г. храм был закрыт, в нем находился склад. Открыт для верующих он был немцами в период Великой Отечественной войны. С этого момента его больше не закрывали, и в советское послевоенное время Ильинская церковь была единственной действующей православной церковью в Орше. Во многом благодаря именно этому в храме были собраны старые церковные колокола, старые иконы в высокохудожественных резных и чеканных окладах, старопечатные книги и различные атрибуты храмовой службы.
Современное каменное здание церкви по ул. Ильинской было построено в 1880 г. в так называемом псевдо-русском стиле, стиле русского севера (современники называли этот стиль муравьевским – по имени царского министра, насаждавшего на белорусских землях архитектурный облик России взамен исторически сложившегося на тот момент практически европейского).
Храм имеет каноническую крестово-купольную композицию, сформированную притвором-звонницей, трапезной, молитвенным залом и пятигранной апсидой с боковыми ризницами. Живописный силуэт здания создан вознесенным на каскад кокошников луковичный купол над центральным объемом, двумя маковками над шатром восьмерика звонницы и многогранной крыши апсиды. Вход выделен характерным для русской храмовой архитектуры 17 в. крыльцом, завершенным граненым шатром с маковкой. В насыщенной архитектурной пластике использованы древнерусские декоративные формы, выделенные на белом фоне стен голубой окраской. Территория церкви обнесена каменной оградой, углы которой укреплены контрфорсами, декоративными башенками. В основании стены был заложен огромный валун с надписью второй половины 17 в. Главные ворота находятся со стороны ул. Ильинской.