Васнецов работал над картиной около двадцати лет. 23 апреля 1898 года она была закончена и вскоре куплена П. М. Третьяковым для своей галереи.
Одним из прообразов для Ильи Муромца послужил извозчик села Большие Мытищи Иван Петров. В былинах Добрыня всегда молод, как и Алёша, но Васнецов изобразил его зрелым человеком с роскошной бородой. Некоторые исследователи полагают, что чертами лица Добрыня напоминает самого Васнецова. Упряжки коней, одежда, амуниция не вымышленные. Такие образцы художник видел в музеях и читал их описания в исторической литературе.
При беглом взгляде сюжет воспринимается словно богатыри в неторопливом дозоре. Это не совсем так. Сгущающиеся тучи, вынимаемый меч из ножен, стрела в луке говорят о том, что враг уже замечен и он близко.
Большинство тех, кто смотрит на картину впервые, думают, что богатыри находятся в спокойном разъезде. Вот только настрой полотна далек от безмятежности. Наполовину вытащенный из ножен клинок Добрыни, приготовившийся стрелять Алеша и сгущающиеся над героями черные тучи намекают — враг неподалеку!