Впоследствии Вассиан был погребён в часовне Иринарха (Архив Санкт-Петербургского института истории РАН), там же находилось надгробие соловецкого архимандрита Илии (1645–1659 гг.; Архив Санкт-Петербургского института истории РАН). Исследователи предполагают, что рядом с Иринархом был похоронен и его ученик Иоасаф Сороцкий (ум. в 1637 г.); с ним, по мнению исследователей, связано «надгробие неизвестного» в углу часовни. Исследователи полагают, что возведение часовни было связано с обретением мощей Иринарха, о котором сохранилось свидетельство протопопа Аввакума. Объясняя в «Книге толкований и нравоучений» изречение пророка Исаии: «Вместо же праха взыдет мирсина» (Ис. 55:13), Аввакум пишет: «И ныне явился новой святой – Илинарх в Соловецком монастыре... Зрите и разумейте: не прах ли был Илинарх-от, в земле лежал, кто ево знал, земля ино земля, а ныне, яко мирсина, взошел, зело завонял (заблагоухал) во всю Русскую землю» («Российская историческая библиотека», 1927 г., том 39). Обретение мощей Иринарха было истолковано Аввакумом как свидетельство Божьей помощи находившимся в осаде соловецким насельникам и как обличение «никонианских» властей. Мощи Иринарха, по сообщению Аввакума, были обретены через семь лет после начала осады Соловецкого монастыря, т.е. в 1675 г., вероятно, 29 марта, поскольку этот день указан как день памяти Иринарха в иконописных подлинниках XVIII–XIX вв. (Российская национальная библиотека). По мнению исследователей, мощи Иринарха вскоре были вновь погребены, поскольку известно, что в 1678 г. они почивали под спудом, над могилой Иринарха существовала деревянная часовня-усыпальница, в которой стояла рака. В 1753 г. деревянная часовня Иринарха была заменена каменной, вместе с ней была перестроена и часовня преподобного Германа. Работы выполнялись по инициативе архимандрита Геннадия (Дроздовского) холмогорскими каменщиками М. Авксентьевым «с товарищи». В 1856–1859 гг., во время строительства Троицкого собора с двумя приделами, часовня Иринарха была вновь перестроена и оказалась в подклете собора. 21 сентября 1925 г. мощи Иринарха были вскрыты (см. Вскрытие мощей) комиссией, которой руководил заведующий историко-археологическим отделом музея Соловецкого лагеря А.П. Иванов (в тот же день были вскрыты мощи преподобного Германа, 22 сентября – мощи преподобных Зосимы и Савватия). В акте вскрытия указано, что под верхним слоем земли была найдена надгробная плита с надписью: «Здесь покоится тело преподобного Иринарха, Соловецкого чудотворца», под плитой находились мощи Иринарха. Составив акт о том, что «нетленных тел» не обнаружено, комиссия передала мощи в историко-археологический отдел музея, который находился в Благовещенской церкви; там останки Иринарха были выставлены в застеклённом деревянном ящике. 19 января 1940 г., после закрытия Соловецкого лагеря, мощи Соловецких святых были увезены в Центральный антирелигиозный музей (ЦАМ) в Москве, в 1946 г., после закрытия ЦАМ, переданы в Государственный музей истории религии и атеизма в Ленинграде (ныне Государственный музей истории религии). Исследователям неизвестно, находились ли среди этих святынь мощи Иринарха.