Имя Илариона отсутствует в перечнях Печерских преподобных в составленном архиепископом Сергием (Спасским) на основании сведений из епархий «Верном месяцеслове всех русских святых, чтимых молебнами и торжественными литургиями общецерковно и местно» (М., 1903 г.). Канонизацией Илариона исследователи считают включение его имени в Собор всех святых, в земле Российской просиявших, составленный в связи с подготовкой к изданию богослужебных Миней в середине 1980 гг. Позднее имя святого вошло в Собор преподобных отцов Ближних пещер (по мнению исследователей, в результате соотнесения места, где подвизался сначала Иларион, затем Антоний Печерский, с Ближними пещерами Киево-Печерской лавры). В составе данного Собора Иларион указан в Православном церковном календаре, в перечне святых Собора в Минее (Московского патриархата) под 28 августа Иларион не назван. Наиболее раннее изображение Илариона сохранилось на миниатюре Радзивиловской летописи (Библиотека Академии Наук, конец XV в.), где проиллюстрировано поставление его митрополитом в соборе Святой Софии в Киеве: Иларион в центре композиции вполоборота вправо, в светлой фелони и омофоре, с бородой средней величины, с залысинами, с нимбом. В составе Собора Киево-Печерских чудотворцев раннее изображение Илариона (с нимбом) известно на иконе «Древо Киево-Печерских святых» 1660 гг. из церкви Печерской иконы Божьей Матери в Угличе (Угличский музей) – поясной образ в епископском облачении, с непокрытой головой, в одном из цветков древа, крайний слева среди святителей. Единоличный образ Илариона (в саккосе и митре, с Евангелием) на фоне собора есть в местном ряду иконостаса первой половины XIX в. церкви преподобного Антония в Ближних пещерах лавры. Иларион в архиерейской мантии и чёрном клобуке, с жезлом в руке помещён среди подвижников XI в. в одной из настенных композиций в галерее, ведущей в пещерную церковь Иова Почаевского в Почаевской Успенской лавре (живопись в академической манере конца 1860 – 1870 гг. работы иеродиаконов Паисия и Анатолия, поновлена в 1970 гг.). В профиль, с окладистой седой бородой, с крестом и жезлом в руках (надпись: «пр Iларiонъ Митр.») представлен в росписи «Шествие Русских святых к небесам» 1898 г. работы П. Тергина на лестнице Преображенского собора Валаамского монастыря. На иконе «Святые первосвятители всея Руси» конца 1950 – 1970 гг. (митрополичьи палаты Троице-Сергиевой лавры) он изображён в центральной части композиции на фоне собора Святой Софии в Киеве (между святителями Михаилом Киевским и Константином Черниговским), прямолично, в монашеском и святительском облачении: в схиме и куколе, в фелони и омофоре, десница на груди, в левой свиток с текстом: «Слово о законh и благо…», на нимбе надпись: «Прп Iларiw нъ чu д печерск.».