После окончания учёбы вернулся в Москву, где с осени 1894 года работал в строительной конторе Московского купеческого общества, руководил строительством здания Духовной консистории на Мясницкой улице по проекту архитектора В. Г. Сретенского. Некоторое время работал в архитектурной мастерской А. Е. Вебера. В то время архитектор Ф. О. Шехтель, получивший ряд крупных заказов, искал помощника, «знающего русский стиль и умеющего хорошо рисовать». По рекомендации одного из лучших в Москве мраморщиков Кутырина, в 1895 году Шехтель пригласил Бондаренко в свою архитектурную мастерскую. И. Е. Бондаренко работал помощником Шехтеля около двух лет; принял участие в ряде проектов, наблюдал за строительством построек приуроченной к коронационным торжествам Всероссийской художественно-промышленной выставки 1896 года в Нижнем Новгороде. Шехтель оказал заметное влияние на формирование собственного художественного стиля Бондаренко; Илья Евграфович позднее высоко оценивал полученный в эти годы опыт проектирования и строительной практики.