Некоторые местные иконы написаны для Ильинского иконостаса в 1650 г. выдающимися ярославскими иконописцами братьями Степаном и Иваном Дьяконовыми: «Спас Смоленский в деянии с жёнами-мироносицами», «Ангел Благое молчание», «Эммануил с ангелами». Им же принадлежит письмо северных алтарных дверей с изображением Лона Авраамова и «Сказания о просфоре». Иконы праздничного ряда также написаны в 1650 гг. Местные иконы «Илья Пророк», «Иоанн Предтеча», «Вознесение», «Покров» и «Благовещение» написал в 1660–1662 гг. знаменитый царский иконописец Фёдор Евтихиев Зубов. Под его руководством написаны в 1660 гг. иконы деисусного, праотеческого и пророческого чинов. Записанная Фёдором Зубовым «Богоматерь Тихвинская» создана в XVI в. и происходит из древней деревянной церкви Пророка Ильи. Рама от местной иконы «Знамение», средник которой утрачен, написана в 1696 г. в мастерской Фёдора Игнатьева. В алтаре находится резная напрестольная сень 1657 г. с завершением в виде восьмиугольного шатра. Вся поверхность сени украшена ажурной резьбой, напоминающей драгоценное золотое кружево. В травной узор введены изображения орлов, голубей, попугаев, «Птиц-сиринов» и «Птицы-неясыти». Глубоко национальную по стилю, исполненную с большим артистизмом, ильинскую сень исследователи считают одним из лучших образцов русской деревянной резьбы XVII в. В интерьере церкви находятся царское и патриаршее моленные места XVII в., перенесённые сюда из церкви Николы Мокрого. Друг от друга они отличаются убранством шатровых завершений: у царского места шатёр украшен ажурными кокошниками, а у патриаршего – цилиндриками и луковичными главками. В 1896 г. вокруг церкви по рисунку А.И. Павлинова сооружена ограда с 56 каменными столбами, между которыми укреплены звенья чугунной кованой решётки. В ширинках столбов вставлены изразцы. С 1899 по 1904 гг. производились масштабные работы по реставрации и обновлению церкви на средства коммерции советника Ивана Александровича Вахромеева, выделившего несколько десятков тысяч рублей собственных денег для приведения церкви «в благоустроенный вид». По свидетельству современников, «эта крупная жертва принесена была без шуму, без стеснения священнослужителей храма в отправлении ими своих обязанностей. С 1899 г., с ранней весны и до глубокой осени ежегодно, включительно до июля 1904 г., работали при Ильинской церкви десятки мастеров, употреблено было много строительного материала – железа, цемента, кирпича, извести, песку, лесу; но все работы шли так, что не представляли никаких препятствий к совершению Богослужения. Обновление Ильинского храма потребовало от жертвователя столько же средств, сколько их употреблено было на устройство его благочестивыми братьями Вонифатием и Иоанникием Иоанновичами Скрипиными, и совершено было в том  же духе благочестия… Сменятся поколения, современные нам события для новых людей будут глубокою древностию, но щедрая жертва Ивана Александровича Вахромеева на храм не будет забыта. Память о ней будет жить и укрепляться молитвой о благотворителях храма, вместе с молитвою о создателях его». Памятная мраморная доска, увековечившая вклад И.А. Вахромеева в сохранение культурного наследия Ярославля, укреплена на одном из столпов главного храма в церкви Ильи Пророка. С 1930 г. в церкви Ильи Пророка открыт музей средневековой русской живописи и архитектуры. С начала 2000 гг. в церкви вновь по большим праздникам и в воскресные дни в летнее время проходят богослужения.