Родился в Елене, приходился родственником борцам за национальное освобождение — митрополиту Илариону и писателю Стояну Михайловскому.
В родном городе получил начальное и гимназическое образование, в 1933 окончил Софийскую духовную семинарию, в 1937 г. — Богословский факультет Софийского университета святого Климента Охридского.
В 1938 году в Дряновском монастыре пострижен в монашество с именем Иларион митрополитом Тырновским Софронием. 21 ноября того же года был рукоположён в чин иеродьякона в Варненском храме святого Архангела Михаила Пловдивским митрополитом Кириллом (впоследствии патриарх). 1 ноября 1941 года в Софийском семинарском храме преподобного Иоанна Рыльского был рукоположён во иеромонаха митрополитом Софийским Стефаном (Шоковым).
В 1944 году был назначен протосингелом в Тырновскую митрополию и находился на этой должности до 30 сентября 1957 года.
5 декабря 1947 года решением Священного Синода Болгарской Православной Церкви был возведен в архимандритское достоинство Велико-Тырновским митрополитом Софронием.
В 1957 году был назначен инспектором Софийской духовной академии святого Климента Охридского. В 1964—1965 годах был игуменом Троянского монастыря. В 1965—1972 годах — начальник Культурно-просветительного отдела, а затем также Богослужебного отдела и Отдела духовного надзора при Священном Синоде БПЦ. В 1972—1981 годах — игумен Бачковского монастыря.
21 января 1981 года в Пловдивском митрополичьем храме святой Марины был хиротонисан во епископа Траянопольского.
В этом сане занимал должности: председателя церковного настоятельства при патриаршем храме-памятнике благоверного Александра Невского; директора Церковно-исторического и археологического музея при Болгарской Патриархии; игумена Троянского монастыря; викария Варненской епархии; патриаршего викария и заведующего Богослужебного отдела и Отдела духовного надзора при Священном Синоде.
В 1986 году принял участие в экуменической встрече в Ассизи, за что впоследствии получил «пальму мира».
В 1990—1992 годах — викарий Велико-Тырновского митрополита Стефана, а затем, из-за преклонного возраста митрополита, также временный управляющий Тырновской епархией. В 1994—2003 годах — патриарший викарий с местопребыванием в Софии.
7 октября 2003 года избран, а 12 октября канонически утверждён Священным Синодом как митрополит Доростольский и 19 октября того же года торжественно настолован на свою кафедру.
В 2004 году вступил в Союз писателей Болгарии. Был одним из немногих, поддержавших избрание архонтом депутата Европарламента Славчо Бинева. В мае 2009 награждён государственным орденом Кирилла и Мефодия. Скончался осенью того же года после непродолжительной болезни.
Митрополит был плодовитым духовным писателем, оставил множество книг и более 300 стихотворений.