В русской традиции, согласно иконописным подлинникам XVIII в., Иларион Великий изображается так: «Сед, брада доле Богословли (Иоанна Богослова), на конец уже, риза преподобническая, испод вохра с белилом». В составленном Виктором Доримедонтовичем Фартусовым «Руководстве к писанию икон святых угодников Божиих» (1910 г.) даётся описание Илариона Великого-еремита: «Типом эллин Палестины, величайший постник, по жизнеописанию имел одни кости, обтянутые кожей. Старец 80 лет; по греческому подлиннику имел бороду закрученную, седую, разделённую на три пряди и большую; на теле власяница и короткая кожаная мантия, на голове куколь. В руках хартия с надписью по одному подлиннику: “Аще приходиши работать Господеви, уготовай душу твою во искушении”. По другому же подлиннику: “Потщитися, молю вы, братия и сестры, в вечной жизни светлей, юже нам Господь по Своей милости туне дает, сея временныя жизни и скверныя, аки змия ядовита устен бежим, и не прикасаемся ей”». Одно из наиболее ранних изображений Илариона Великого сохранилось в Минологии императора Василия II (976–1025 гг.). На миниатюре он представлен в рост, в монашеских одеждах, молящимся в пустыне. Образ Илариона Великого под 21 октября входит в состав святых в минейных циклах рукописных минологиев (Исторический музей, третья четверть XI в.; 1327–1340 гг.; греко-грузинская рукопись (так называемая Афонская книга образцов) – Российская национальная библиотека, XV в.), настенных миней (церковь великомученика Георгия в Старо-Нагоричино, Македония, 1317–1318; в церкви Вознесения в Дечанах, Сербия, 1348–1350 гг.), иконных (Синайский гексаптих, вторая половина XI – первая половина XII в., монастырь великомученицы Екатерины на Синае; начало XIX в.) и гравированных (гравёр Григорий Павлович Тепчегорский, 1722 г., Российская государственная библиотека; гравёр Иван Константинович Любецкий, 1730 г., Российская государственная библиотека) святцев. С XI в. Иларион Великий достаточно часто изображается среди преподобных в храмовой декорации. В западной части наоса кафоликона монастыря Осиос Лукас, Греция (1030 гг.), он представлен в рост. В ряду святых монахов Иларион Великий изображён в костнице Бачковского (Петрицонского) монастыря, Болгария (конец XI – начало XII в.); во фресках церкви Панагии Асину (Форвиотиссы) близ Никитари (1105/1106 г.), в алтаре «Енклистры» монастыря преподобного Неофита близ Пафоса (1183 г.) – с крестом и раскрытым свитком и в церкви Панагии Аракос близ Лагудеры (1192 г.) на Кипре – с крестом и свитком в руках; в росписи первого слоя трапезной монастыря апостола Иоанна Богослова на острове Патмос (1176–1180 гг.); в церкви Вознесения в Милешеве, Сербия (около 1228 г.); в нартексе собора Святой Троицы монастыря Козия, Румыния (около 1386 г.); в наосе кафоликона Преображения Господня Большого Метеорского монастыря, Греция (1552 г.); на южной стене церкви Успения Пресвятой Богородицы в Каламбаке, Греция (XVI в.), – с Евангелием в руках, что исследователи признают нетипичным для иконографии преподобных.