Во второй половине XVI в. или в начале XVII в. краткие исторические сведения об Иларионе Могленском были включены в Святцы (так называемые «Святцы с летописью»), история и рукописная традиция данного сборника остаётся мало изученной, его начали печатать в Москве в 1640 гг. (1646 и 1648 гг.); благодаря этим изданиям сведения о могленском святителе попали в Мазуринский летописец последней четверти XVII в. («Полное собрание русских летописей», том 31). Установление литургического почитания Илариона Могленского на Руси относится, как полагают исследователи, ко второй половине XVI в. Служба ему отсутствует в ранних списках Миней «новым чудотворцам», которые появились после канонизационных Соборов РПЦ 1547 и 1549 гг. Наличие её в двух списках Праздничных миней 1592 г., вложенных в вотчинные храмы Строгановыми, которые были тесно связаны с царским и патриаршим дворами, свидетельствует, что во время царя Фёдора Ивановича такое почитание уже существовало. Посвящение Илариону Могленскому храмов в России исследователям неизвестно. Полная служба Илариону Могленскому в южнославянской традиции исследователям неизвестна; исследователи не исключают, что её и не существовало. Особенно показательным в этом смысле исследователи считают её отсутствие (нет даже тропаря и кондака) в Минеях праздничных второй половины XIV – начала XV вв., созданных при патриархе Евфимии и его окружении. Тропарь и кондак третьего гласа на перенесение мощей Илариона Могленского представлен в месяцесловной части Тропарника в составе Псалтирей с восследованием и Часословов, южнославянская рукописная традиция которых недостаточно изучена. Старшие известные болгарские списки находятся в Тропарнике (конец XIV в.) и в Псалтири с восследованием конца XIV – начала XV вв. (Российская государственная библиотека). К нему, по мнению исследователей, восходит большинство ранних русских списков песнопений – в так называемой «Псалтири митрополита Киприана» (русская рукопись первой четверти XV в.: Московская духовная академия), в Псалтири с восследованием конца XV в. волоколамских иноков Герасима Замыцкого (русская рукопись первой четверти XV в.: Московская духовная академия) и Герасима Чёрного (Исторический музей), волоколамский сборник последней четверти XV в. (Исторический музей) и др. В русской литургической практике (в современных печатных служебных Минеях) исследователям известна приуроченная к 21 октября служба Илариону Могленскому, написанная в начале XVI в. – 1591/1592 г. (по мнению исследователей, ближе ко второй дате).