У 1884 р. Свято-Іллінський скит Св. Гори Афон придбав в Одесі будинок, де давав притулок прочанам, які прямували з Російської імперії через Одесу до зарубіжних святих місць Православ’я, і допомагав оформити необхідні для виїзду документи. Незабаром стала відчутною необхідність спорудження на подвір’ї храму: його потребували не тільки ченці з прочанами, а й православні миряни Одеси, яким не вистачало церков. У 1890 р. скит отримав дозвіл розширити своє одеське подвір’я і звести там храм.
Закладка храму відбулася 10 листопада 1894 р. Її здійснив настоятель скиту архімандрит Гавриїл. Уродженець Київщини (1849), він у 1869 р. прийняв у скиту постриг, у 1887 р. став настоятелем обителі, у 1891 р. удостоївся сану архімандрита, у 1893 р. прибув у Російську імперію для збору коштів на новий соборний храм у скиту.
Храм подвір’я споруджували так, що лінії парадного західного фасаду будівлі та парадної грані садиби збіглися. Над бабинцем храму надбудували звужувану догори 2-ярусну 8-гранну дзвіницю з шатровим верхом. Основну частину храму увінчали 5 глав із шоломовидними куполами. 22, 23 і 28 грудня 1896 р. було освячено відповідно 3 престоли храму: головний — Ікони Божої Матері «Годувальниця», правий — св. прор. Іллі, лівий — св. Архангела Гавриїла.
У храмі о. Гавриїл помістив святині, які привіз з Афону: список скитської ікони Божої Матері «Ссавчиха», ліву стопу св. ап. Андрія Первозванного і частину Чесного Хреста Господнього.
З боків від храму, вздовж нього, побудовано два 3-поверхові корпуси. Їхні західні торці розташовані на лінії парадного фасаду храму і з’єднані з ним арками над проходами вглиб подвір’я. 
Завдячуючи цьому, парадна грань садиби стала струнким архітектурним ансамблем. Низку будівель звели і за вівтарем храму.
19 жовтня 1901 р. о. Гавриїл спочив у місті Новомиколаївську під час відвідування там іншого скитського подвір’я та 2 листопада його поховали на одеському подвір’ї. 1922 р. органи радянської влади скасували подвір’я як монастир, храм залишався чинним до рубежу 20-30-х рр. ХХ ст. і 1942 р. знову відкрили як прихід. У 1942-1962 рр. при ньому перебувало Одеське єпархіальне управління, у 1946-1949 рр. трудилися ченці, після 1946 р. певний час був скарбником ієромонах Пимен (Ізвєков) — майбутній Святіший патріарх Московський і всієї Русі, у 1950-1961 рр. розміщувався гуртожиток Одеської Духовної Семінарії. 
Через те, що ремонтувався пошкоджений у роки Великої Вітчизняної війни Успенський кафедральний собор Одеси, його роль довгий час виконував храм колишнього Свято-Іллінського подвір’я. Його престоли з 1942 р. змінили назви: центральний — Свято-Іллінський, правий — Ікони Божої Матері «Годувальниця», лівий — св. Архангела Гавриїла. У 1960 і 1975 рр. у храмі встановлено нові іконостаси — відповідно центральний і бічні.
Чуючи загадкові стуки в підвальному приміщенні храму, і знаючи, що там, за переказами, похований будівничий будівлі, духовенство парафії 22 липня 1994 р. обстежило передбачуване місце поховання під хрестильнею. У цей час у самій хрестильні зцілився приведений до храму біснуватий юнак. Увечері під хрестильнею знайшли замуровану труну архімандрита Гавриїла. Присутні при виявленні труни відчули щось схоже на віяння свіжого повітря. 
Найближчими днями при мощах подвижника, перенесених до храму, відбулися нові зцілення. 23 жовтня 1994 р. у храмі відбувся урочистий чин прославлення у лику святих прп. Гавриїла Афонського.
У 1995 р. парафію перетворено на Свято-Іллінський монастир. З 1997 р. при ньому знову перебуває Одеське єпархіальне управління. У 2011 р. освячено нижній храм прпп. Паїсія Величковського і Гавриїла Афонського. З того ж року при недільній школі монастиря відкрито безкоштовні курси іноземних мов (англійської, французької, арабської, сучасної та біблійного івриту).