Большой Ильинский мост, переброшенный через Охту в створе современного шоссе Революции, фактически состоит из двух параллельных мостов. Об этом можно догадаться, хорошенько присмотревшись к быкам. Четыре промежуточные опоры стоят в два ряда, причем верхняя (относительно течения) пара существенно отличается от нижней, что косвенно свидетельствует о весьма причудливой судьбе всего этого сооружения.

В 1912 году здесь, на месте деревянного моста, возвели трехпролетный железобетонный. Его проект разработал инженер-архитектор Г. А. Гиршсон, который также известен тем, что в начале XX века занимался проектированием Петербургского метрополитена. По находящейся рядом православной церкви Святого Пророка Илии этот мост назвали Ильинским.

В 1950 году по проекту инженера В. В. Демченко был произведен капитальный ремонт пролетного строения и опор моста. В 1950-е он стал именоваться 3-м Охтинским, поскольку пять из существовавших в то время мостов через Охту были пронумерованы против течения (от Ириновского проспекта и далее). В 1964 году, чтобы расширить проезжую часть моста, тротуары вынесли на консоли.

В январе 1992 года 3-й Охтинский мост признали объектом культурного наследия регионального значения. Девятью годами позже, в июле 2001-го, памятником федерального значения был признан Ильинский храм. 6 ноября 1997 года мост официально переименовали в Большой Ильинский. Прилагательное «Большой» к первоначальному названию прибавили вынужденно: расположенный невдалеке мост через Лубью тогда же нарекли Малым Ильинским.

На рубеже XX–XXI веков Большой Ильинский реконструировали по проекту инженеров А. А. Станевича и И. Д. Стенина. Железобетонный мост капитально отремонтировали, а вплотную к его верховой стороне построили новый, с металлическим пролетным строением. Это позволило увеличить пропускную способность Большого Ильинского и наладить по нему полноценное двустороннее движение. Своеобразный шов между двумя пролетными строениями проходит под разделительной полосой. Торжественное открытие моста, «умноженного» на два, состоялось 23 декабря 2002 года.