С 1925 по 2010 год именовалась Красноармейской площадью. Первоначально занимала территорию в границах нынешних улиц Братьев Коростелевых, Буянова, Одесского переулка и переулка Белинского.
Впервые была отмечена на планах расширения города Самара 1852–1853 годов. Но жилая застройка вокруг площади появилась лишь спустя 10 лет. В то время площадь называлась Острожной, так как рядом с ней в 88-м квартале находилась губернская тюрьма.
В 1889 году в центре площади была построена церковь Илии Пророка, в связи с чем ее переименовали в Ильинскую. Рядом с церковью раскинулся обширный базар, который сохранялся вплоть до начала 1930-х годов. Тогда Ильинская церковь была снесена, ее кирпичи использовались при строительстве Клинической больницы (ныне – Клиники СамГМУ).
В советское время имелось множество планов по застройке Ильинской площади. Здесь хотели возвести клуб спирто-водочного завода (1930-е годы), памятник Николаю Щорсу (1940 год), кинотеатр на 1500 мест (конец 1960-х годов).
По состоянию на 2022 год Ильинская площадь занимает территорию между улицами Красноармейской, Арцыбушевской, Буянова и Одесским переулком. В 2014 году на ней была построена Часовня иконы Божией Матери “Взыскание погибших” с памятником митрополитам Мануилу Лемешевскому и Иоанну Снычеву.
Также достопримечательностью Ильинской площади можно считать автозаправочную станцию. Она была открыта в 1935 году и стала одной из первых в Самаре.
