Обшитая тёсом деревянная на каменном цоколе однопрестольная церковь построена в 1871-1873 гг. вместо обветшавшей древней. Освящена 8 июля 1873 г. Восьмерик на четверике с прирубами, апсидой и невысокой колокольней, завершался шатром с главой. Служила летней церковью Машезерского прихода.
В 1563-1764 гг. на острове существовала Ильинская-Машеозерская (Машина) мужская пустынь, основанная бывшим игуменом Александро-Свирского монастыря Иоасафом. В церкви хранилась местночтимая икона Илии Пророка.
Машезерская пустынь владела тремя «живущими деревнями» в Остреченском погосте, сенокосами «на новых росчистях» и пашней, рыбными ловлями на Онежском озере, участком «черного леса». Этого вполне хватало для небольшой братской общины.
Писец Иван Долгоруков в 1628–1631 гг. сообщает о состоянии Машезерской пустыни, в которой стояли две церкви: шатровая Ильинская и теплая святителя Василия Кесарийского. В них пребывали богато украшенные иконы «на золоте», оловянные церковные сосуды, богослужебные книги. На монастырской «колокольнице» висели четыре колокола. В одной келье проживали «черный поп да старец». На острове была устроена конюшня, а на материке – «коровницкой двор». Имелась мельница «колесная с толчеею об одних жерновах».
По переписи 1678 г., Машезерская пустынь имела только одну Ильинскую церковь и «монастырский двор скотский, а в нем живет старец». В 1723 г. Машезерская пустынь была приписана к Александро-Свирскому монастырю.
К середине XVIII в. Машезерская пустынь пришла в упадок. В начале XIX в. при Ильинской церкви числилось более ста прихожан-карелов, «все государственные крестьяне». Машезерские клирики просили расширить свой приход за счет деревень Лососинное Шуйского прихода и Ужасельга Деревянного прихода.
«Благолепием изрядно украшены», оба храма упраздненной Машезерской пустыни – летний Ильинский и зимний во имя святителя Василия Кесарийского – на протяжении XIX в. неоднократно ремонтировались, а в последней его трети были перестроены на средства купечества (Ефима Пименова и Ивана Шигалева).
В Машезерском приходе сохранялась монастырская святыня — «икона святого пророка Илии из давних лет, к которой для поклонения и богомоления ежегодно, как на празднество июля 20 дня, так и в прочее время, народ съезжается с окрестных сторон и приходов, а наипаче с города Петрозаводска».
К началу XXI в. монастырские постройки на острове не сохранились. Церковь Илии Пророка была закрыта в советские годы. Сгорела в начале 1970-х гг.
По материалам: РГИА, ф. 799, оп. 33, д. 1103, л. 17, 18
