Иларий отметил двусмысленность этой формулы, но император признал её достаточной и приказал Иларию удалиться из Медиолана. Тогда Иларий обратился к епископам в сочинении «Против Авксентия», в котором разъяснял скрытый смысл вероизложения Авксентия и призывал православных епископов не поддаваться влиянию императорского двора, поддерживающего еретика. Однако старания Илария освободить епископскую кафедру императорской резиденции от арианина, чтобы заместить её сторонником никейской веры не увенчались успехом: несмотря на многократные церковные осуждения, Авксентий оставался на своей кафедре до смерти в 374 г. О последних годах пастырского служения Илария сохранилось очень мало известий. Эти годы относительного церковного и гражданского мира Иларий посвятил заботам о просвещении паствы, об улучшении богослужебной жизни и о распространении аскетизма в Галлии. Посде возвращения на родину Иларий радушно принял в Пиктавии своего ученика Мартина (впоследствии епископ Турский), и приказал ему основать в Локотигиаке (ныне Лигюже) недалеко от города небольшой монастырь, впоследствии ставший одним из центров галльского монашества. Для нужд своих клириков и паствы Иларий составил несколько экзегетических сочинений («Трактат на псалмы», с преобладающим нравственно-назидательным содержанием, и «Трактат о тайнах», посвящённый духовно-типологическому толкованию Ветхого Завета). В это же время Иларий по образцу восточных церквей решил ввести в западное богослужение хоровые песнопения, для чего написал ряд латинских богослужебных гимнов, впоследствии вошедших в западные литургические сборники. Одновременно продолжал собирать церковные документы по истории проникновения арианства на Запад и последующей борьбы с ним, намереваясь, по-видимому, закончить исторический труд на эту тему. Он также занимался переписыванием Священного Писания, вероятно, для личного употребления. Сохранилось сообщение о том, что епископ Турский Перпетуй (V в.), завещал епископу Августодуна (ныне Отён) Евфронию Евангелие, «переписанное Иларием, некогда Пиктавийским священником». Дата кончины Илария остается предметом споров. Согласно Сульпицию Северу, Иларий скончался на шестом году после возвращения на родину, т.е. в 366 г. Однако дата возвращения Илария в Галлию не установлена с точностью. По свидетельству Иеронима Стридонского, Иларий скончался в Пиктавии в правление императоров Валентиниана и Валента . Григорий Турский уточняет, что это произошло в четвёртый год правления императоров Валентиниана и Валента, т.е. между 26 февраля 367 г. и 28 марта 368 г. В «Хронике» Иеронима Стридонского сообщение о смерти Илария помещено между событиями, даты которых известны довольно точно: восшествием на престол императора Грациана (24 августа 367 г.) и землетрясением в Никее (начало 368 г.).