7 апреля 1972 г. преставился католикос-патриарх Ефрем II. По единодушному мнению грузинской паствы и клира, патриарший престол должен был занять Илия. Однако его кандидатуру отклонил председатель Совета по делам религий при Совете министров СССР Владимир Алексеевич Куроедов, сославшись на срыв совещания на острове Родос в 1964 г. 1 июня 1972 г. на XI Соборе ГПЦ католикосом-патриархом был избран Давид V (VI; Девдариани). В 1972 г. Илия был награждён правом ношения второй панагии, в 1975 г. – бриллиантового креста на скуфье. 9 ноября 1977 г., после кончины католикоса-патриарха Давида V (VI), решением большинства голосов собравшегося в тот же день Священного Синода ГПЦ Местоблюстителем Патриаршего престола был избран Илия. 23 декабря в Тбилисском Сиони состоялся XII поместный Собор ГПЦ, главой церкви стал Сухумско-Абхазский митрополит Илия. 25 декабря в мцхетском патриаршем кафедральном соборе Светицховели состоялась интронизация, на которой присутствовали архиереи ГПЦ, делегации РПЦ во главе с Патриархом Московским и всея Руси Пименом и Армянской церкви во главе с католикосом Вазгеном I. По свидетельству современников, «наплыва такого количества людей не было во Мцхете после 12(25) марта 1917 года – дня восстановления автокефалии Грузинской Православной Церкви». Торжественно прозвучали слова Илии II, обращённые к собравшимся: «Я осознаю ту тяжелейшую и в то же время почётную обязанность, которую возложил на меня Господь под сводами этого святого храма... Преклоняю главу пред Грузинской Церковью и её паствой – грузинским народом, которому должен служить с благоговением всеми силами и разумом своим, с той верой, защищая и сохраняя которую наш малочисленный народ пролил столько крови». На момент интронизации Илии II высшее священноначалие ГПЦ было представлено семью архиереями; действовали 15 епархий (в том числе пять вдовствующих), 34 церкви (были зарегистрированы) и четыре монастыря (не имели регистрации). Из-за давления советской идеологической пропаганды паствы почти не было, отсутствовала богослужебная и духовная литература. Уже в следующем, 1978 г. Илия II хиротонисал четыре новых епископов; были проведены торжества, посвящённые 1500-летию создания первого грузинского агиографического произведения – «Мученичества св. Шушаник»; Грузию посетили церковные делегации из США, Константинополя, Антиохии, с Афона. По состоянию на январь 1979 г. в Грузии действовали уже 46 зарегистрированных церквей, священно- и церковнослужителей насчитывалось до 80 человек. Уделяя особое внимание просвещению паствы, Илия II определил, что каждый вечер вторника в Тбилисском Сиони будет читаться три проповеди, одну из которых всегда произносил он сам.