Алгасовский приход — один из древнейших в Тамбовской епархии. Да и само село Алгасово является старейшим тамбовским населенным пунктом, возникший в 1595 году. Первые письменные упоминания о храме в этом селе относятся к 1656 г. Тогда в Алгасово было две церкви: Ильинская с приделом святителя Николая и святого великомученика Димитрия Солунского с трапезной и колокольней.

Интересные данные о храме сохранились в летописи: «Церковь Ильи пророка в селе Олгасове. У тое церкви двор попа Ивана, двор попа Симеона, двор попа Алексея, двор Диакона Ивана, два двора дьячковых, двор пономарской, двор просвирницын. Церковные пашни по сороку чет в поле… сенных покосов на семь сот копен.
Да в приходе к той церкви: двести пятдесят дворов крестьянских, семьдесят пять дворов бобыльских, тридцать дворов вдовьих, и всего 362 двора.
И по досмотру конюшего старца Антония с товарищи и по скаске за рукою тое церкви попов Ивана да Симеона да Алексея и диаокна Ивана и по новому окладу доведется с тое церкви дани девять рублев двадцать пять алтын 5 денег. Пошлин гривну. А прежние дани было кроме пошлин два рубли четыре алтына. И перед прежним прибыло семь рублев двадцеть один алтын пять денег. К сем книгам Ильинский поп Семион руку приложил…»

В 1778 году была построена Никольская церковь. При посещении села в 1857 году епископ Макарий (Булгаков) нашел, что Ильинская церковь слишком ветха и небезопасна для находящихся в ней людей, поэтому велел ее опечатать. Капитальный ремонт храма вели в начале 60-х годов 19 века, церковь была полностью обновлена, но в 1865 году случилась беда: при пожаре Ильинская церковь полностью сгорела.

К 1870 году прихожане сумели построить новый, каменный храм. В нем было устроено три престола: главный — во имя пророка Илии, придельные — в честь Казанской иконы Божией Матери и святителя Николая Чудотворца.

До революции в Ильинской церкви находилась местночтимая чудотворная икона Казанской Божией Матери, а также чтимая икона Божией Матери Тихвинской древнего письма. В конце 60-х годов XIX века через Алгасово в Санаксарский монастырь проезжал епископ Антоний Радонежский, он посетил церковь и обратил внимание на старую икону. По его инициативе образ реставрировали, сделали киот и стали ходить по домам селян. К сожалению, обе святыни храма были утрачены в советские годы.

В 1934 году Ильинская церковь была закрыта, а здание отдали местному дому культуры.  В 1938 году церковная «двадцатка» жаловалась М. Калинину в Москву на беззаконие местных властей, которые угрожали тем, кто пытался защитить храм. В своей жалобе церковные активисты также утверждали, что в селе 80% верующих, но церковь закрыли, несмотря на их протесты.

Только в начале 90-х годов прошлого века храм был передан верующим, возобновились богослужения. Силами прихожан восстановлены легкая каменная колокольня и купол храма, разрушенные в советские годы.

2 августа 1992 года храм был освящен архиепископом Евгением (Жданом) малым чином и совершенно первое богослужение.

В настоящее время в храме совершаются богослужения по воскресным и праздничным дням.

При храме действует воскресная школа.