По Д.С. Лихачёву, который опирался на стилистическое и идейное сходство «Слова о законе и благодати» с ранним летописанием, Иларион является наиболее вероятным автором «Сказания о распространении христианства на Руси», которое, по гипотезе исследователя (разделяемой не всеми учёными), было одним из важнейших источников Начальной летописи. Исследователи полагают (хотя этому нет прямых подтверждений), что Иларион участвовал в переводческой работе, организованной при киевском Софийском соборе князем Ярославом Мудрым. В «Книге степенной царского родословия» (начало 1560 гг.) Иларион назван «святителем» (Полное собрание русских летописей, том 21). В составленном при митрополите Киевском Петре (Могиле) около 1643 г. «Каноне преподобным отцам Печерским», автором которого считается Мелетий Сириг, Иларион упоминается в первом тропаре девятой песни наряду с другими русскими «Божественными иерархами» (не обязательно связанными с Киево-Печерским монастырём). Вместе с другими русскими митрополитами Иларион назван в светильне канона преподобным отцам Киево-Печерским, в Ближних пещерах почивающим. «Святый Иларион митрополит» указан среди святых города Киева в списке XVIII в. («Описания о российских святых», принадлежавшем Павлу Ивановичу Савваитову). Со второй половины XVII в. встречаются сообщения о том, что Иларион был погребён в Киево-Печерском монастыре. Исследователи полагают, что первым об этом написал Иоганн Гербиний в сочинении, созданном на основе Киево-Печерского патерика (Киев, 1661 г.) без знакомства автора с монастырским некрополем. В Каталоге российских архиереев (Российская национальная библиотека, XVIII в.), составленном около середины XVIII в., об Иларионе сказано: «Преставися в лето 6579 (1071) и положен бысть в Печерском монастыре. И крайния ради его добродетели бысть свят и чудотворец предивен. Сей святый Иларион митрополит первее начат копати пещеру». По мнению исследователей, вследствие такого рода сообщений в позднейшей агиографической литературе Иларион безосновательно был отождествлён с упоминаемым в Киево-Печерском патерике книгописцем Иларионом схимником, который подвизался в монастыре в игуменство Феодосия Печерского (ум. в 1074 г.) и был погребён, согласно позднейшей традиции, в Дальних пещерах. Не принимая этого отождествления, архиепископ Филарет (Гумилёвский), тем не менее, относил Илариона к святым, чьи мощи почивают в Дальних пещерах.