Прибыл в Смоленск 19 июня, исполнял обязанности временного управляющего («духовного попечителя») Смоленской епархии. Как показал позднее на следствии, не выезжал из Смоленска, не читал проповедей, «исключительно из опасений, чтобы слова мои не были неверно истолкованы». 5 февраля 1927 г. арестован, помещён во вторую городскую тюрьму Смоленска. Проходил по одному делу с Вяземским епископом Венедиктом (Алентовым). Илариона обвинили в соучастии в деятельности «контрреволюционной монархической группы», образовавшейся вокруг «лиц, выдававших себя за членов семьи бывшего царского дома Романова». Иларион отрицал свою вину. По данным следствия, на вопросы об отношении к выдававшим себя за великих князей и княжон «давал лаконичные уклончивые ответы». 29 августа 1927 г. приговорён Коллегией ОГПУ к десяти годам заключения в концлагере. Отбывал срок на Соловках. В лагере сблизился с викарием Вятской епархии Яранским епископом Нектарием (Трезвинским). После освобождения епископ Нектарий 4 марта 1928 г. от своего имени и от имени остававшегося в заключении Илариона (назван епископом Котельничским) объявил об отделении от Заместителя Патриаршего Местоблюстителя митрополита Сергия (Страгородского) и о присоединении к сторонникам Глазовского епископа Виктора (Островидова), который управлял не признававшими митрополита Сергия приходами Вятской епархии. В лагере Иларион выполнял тяжёлую физическую работу, вязал сети. Участвовал в тайных богослужениях сторонников Ленинградского митрополита Иосифа (Петровых). На Соловках его звали Иларионом Маленьким в отличие от Илариона Большого – Верейского архиепископа Илариона (Троицкого). Был одним из самых непримиримых противников митрополита Сергия, отрицал действенность таинств, совершаемых священниками, которые признавали его каноническое главенство. В сентябре 1931 г. Иларион был переведён на строительство Беломорско-Балтийского канала (командировка Майгуба). В 1933 г. досрочно освобождён, выслан в город Козмодемьянск Марийской автономной области. 25 мая 1934 г. арестован по обвинению в антисоветской агитации, освобождён 13 октября того же года. 17 октября 1935 г. дело прекращено за отсутствием состава преступления. Продолжал тайно совершать богослужения. 24 августа 1937 г. арестован и заключён в тюрьму Козмодемьянска. Обвинялся в том, что, «группируя вокруг себя верующих, проводил контрреволюционную деятельность, направленную против мероприятий советской власти». На единственном допросе Иларион отказался признать себя виновным. 28 августа 1937 г. Особой тройкой УНКВД Марийской АССР приговорён к расстрелу. Расстрелян в Йошкар-Оле, место захоронения исследователям неизвестно. В 1981 г. канонизирован РПЦЗ.