Свято-Іллінський собор був споруджений у 1908 році. Архітектурна стилістика нинішнього храму цілком вкладається у канонічні рамки неоросійського стилю. П’ятиверха, п’ятикутна цегляна споруда з прилягаючою з півночі дзвіницею у російсько-візантійському стилі. Головний вхід собору – з північного боку – це надає йому трохи незвичного вигляду, оскільки згідно православних канонів головний вхід храму має бути з заходу.
Нинішній соборний храм святого Іллі був споруджений неподалік давньої дерев’яної церкви, яка була закладена власником міста, ймовірно, Костянтином Івановичем Острозьким і зазвана на честь пророка Іллі з нагоди народження свого первістка Іллі Острозького. У кінці ХVІ ст. для Іллінської церкви було подаровано ікону пророка Іллі з житієм. Цей унікальний витвір сакрального мистецтва нині експонується у музейній експозиції «Скарби наші духовні» ДІКЗ міста Дубна.
Історія Іллінського собору засвідчує, що тут працювали ряд видатних священнослужителів. Серед них – усім відомий фітотерапевт Михайло Носаль та композитор – Іван Новохацький. Пам’ятка місцевого значення перебуває на балансі Державного історико-культурного заповідника м. Дубн