Патриаршество было восстановлено на заседании Собора в 1918 году, уже после революции. На патриарший престол был избран митрополит Московский и Коломенский Тихон (Белавин). Илларион становится его ближайшим помощником, им был написан ряд патриарших посланий и обращений.
В 1919 году Иллариона арестовали в первый раз, около двух месяцев он просидел в Бутыр-ской тюрьме. Через год - новый арест и год пребывания в концлагере в Архангельске.
В 1920 году патриарх Тихон назначает Иллариона епископом Верейским.
По отбытии срока Илларион поселяется у своего друга - отца Владимира (Страхова) - монаха Сретенского монастыря. Живя в Сретенском монастыре, Илларион продолжает работать в патриархии, совершает службы в Донском монастыре, где живет патриарх, и в Сретенском.
"На Страстной неделе тянуло в церковь, - записывает в апреле 1921 года в своем дневнике Н.П.Окунев - пожилой москвич, "советский служащий" невысокого ранга. - Несколько раз ходил в Сретенский монастырь. Привлекал туда епископ Илларион, не своим пышным архиерейским служением, а участием в службах в качестве рядового монаха. Однажды (за всенощной со среды на четверг) он появился в соборном храме монастыря в простом монашеском подряснике, без панагии, без крестов, в камилавке, и прошел на левый клирос, где и пел все, что полагается, в компании с 4-5 другими рядовыми монахами, а затем вышел в том же простом наряде на середину храма и проникновенно прочитал канон, не забывая подпевать хору в ирмосах. Прочитавши канон, запел один "Чертог Твой вижду, Спасе мой, украшенный". Ну! Я вам скажу, и пел же он! Голос у него приятнейший, чистый, звучный, молодой (ему 35 лет), высокий. Тенор. Пел он попросту, не по нотам, но так трогательно и задушевно, что я, пожалуй, и не слыхивал за всю свою жизнь такого чудесного исполнения этой дивной песни".
С первых месяцев прихода к власти большевики взяли откровенный курс на уничтожение религии как конкурента государственной идеологии. Наряду с атеистической пропагандой началось массовое физическое уничтожение духовенства, для чего использовался любой предлог. В этом отношении характерно распоряжение В.И.Ленина от 1922 года, которым он рекомендовал органам ГПУ действовать "с беспощадной решительностью, безусловно ни перед чем не останавливаясь, и в самый кратчайший срок. Чем больше число представителей реакционного духовенства и реакционной буржуазии удастся нам по этому поводу расстрелять, тем лучше". Священников и монахов подвергали изощренным надругательствам и пыткам: распинали на крестах, закапывали в землю живыми, монахиням отрезали груди - в те годы об этом было широко известно: чекисты - ради устрашения - не очень-то все это и скрывали.
Митрополит Илларион в одной из лекций о месте и роли патриарха в послереволюционной России сказал: "Теперь наступает такое время, что венец патриарший будет венцом не "царским", а скорее венцом мученика". Но такая же судьба ожидала почти каждого священника, остающегося верным своему долгу. Те, кто не отрекался от Бога и сана, были обречены. И тем не менее, зная это, значительная часть православного священства продолжала исполнять долг пастыря, не оставляя своих прихожан.
На следующий день после того, как цитированное выше письмо В.И.Ленина было направлено в Политбюро и принято к исполнению, Политбюро выработало проект практических мер борьбы с церковью, в котором был пункт о разрушении церкви изнутри: "Одновременно с этим внести раскол в духовенство, проявляя в этом отношении решительную инициативу". Это означало государственную поддержку так называемой обновленческой церкви, то есть части церковников, выступающих за "реформирование" церкви. Практически реформы обновленцев являлись приспособленчеством. Обновленцы шли "навстречу пожеланиям трудящихся и властей", как они понимали эти пожелания: проводилось некоторое упрощение богослужения, что, как они утверждали, делало его более доступным для масс, переходили на новый стиль, а также, не забывая себя, решали сексуальные проблемы "обновленного" духовенства: епископы могли вступать в брак, священникам-вдовцам разрешалось снова жениться, снималось запрещение духовенству брать в жены разведенных и вдов и тому подобное.
В мае 1923 года обновленцы провели свой собор, на котором "лишили сана и монашества бывшего патриарха Тихона". Повсюду началось внедрение в храмы священников-обновленцев. Это было разрушение церкви изнутри, подмена ее, как писал патриарх Тихон, сектантством. Илларион ведет борьбу против обновленчества за сохранение канонической православной церкви.