В центральной части Ильинского собора находится единственный в своем роде образ Архистратига Божия Михаила, парящего над Архангельском. Икона, написанная в середине XVIII века северным мастером Григорием ПОПОВЫМ — уроженцем деревни Кевролы (Пинежский район), особо почитается горожанами. 

Как и когда святыня оказалась в Ильинском соборе, доподлинно неизвестно. Существуют, как минимум, три версии ее появления. Одна из них пользуется наибольшей популярностью. Некогда икона хранилась в Михаило-Архангельском монастыре и была перенесена сюда в 1920-х годах после его закрытия. Две другие версии более обоснованы: они сводятся к тому, что икону в собор передал с другими предметами уполномоченный по делам религии облисполкома в 1943 году, но имеются расхождения относительно храма, из которого ее изъяли. В одном случае это Никольская церковь села Ненокса, в другом — храм Вознесения Господня с одноименного острова. 

Несколько лет назад образ Архангела Михаила отреставрировали московские специалисты на пожертвования прихожан.