Es wurde auf einer Insel im rauschenden Bach erbaut, der einst dort östlich von Olympia floss, neben dem Gymnasium von Fokianos. Dreischiffige Basilika mit Atrium und Querschiff.
Es ist erwähnenswert, dass die Basilika von Ilisos der Basilika von Lechai ähnelt, wenn auch kleiner. Darüber hinaus sind beide Agios Leonidas, dem Bischof von Athen im 3. Jahrhundert n. Chr., und den sieben Märtyrern mit ihm gewidmet. Darüber hinaus wurde an der Nordwand der Basilika von Ilissou das Martyrium des Agios Leonidas entdeckt.
Heute ist es eine Ruine, aber im Byzantinischen Museum in Athen ist ein Teil eines Mosaiks seines Bodens ausgestellt, mit der Darstellung eines Storchs, der mit seinem Schnabel auf eine Schlange schlägt, und verschiedenen geometrischen Formen um ihn herum. Das Mosaik stammt ebenfalls aus dem 5. Jahrhundert n. Chr.