Līdzekļus baznīcas celtniecībai tika piešķirti петрозаводским komersants Ефимом Григорьевичем Пименовым un vairākiem citiem labdariem. Baznīcu būvēja četrus gadus. 850 gadā bija vainagojušies ar Svēto Krustu, bet 1852. gadā arhibīskaps Олонецкий svinīgi iesvētīja dievnamu.

Par notikumiem 1920-1950-tajiem gadiem, vēsta nedaudzās arhīva dokumenti. 1930. gadā no fondu baznīcas "vajadzībām industrializācijas" tika izņemti deviņi zvani, kuru kopējais svars ir 3, 1 tonnu. Vēlāk baznīcā tika pārcelta daļa piederumi no взорванного 1936. gadā Святодуховского katedrāles.

Kristus krusta pacelšanas baznīcā notika atvērta dievkalpojumu pirms sākt Lielais Tēvijas karš. Daudzi garīdznieki tika represēti, un dienestu brīdinājumu sievietēm-прихожанками, kas tika dēvētas "матушками". Pēc atbrīvošanas no somu okupācijas, 31 oktobris 1944 gads, kristus krusta pacelšanas baznīca tika nodota ticīgajiem. Drīz viņai parādījās savu pārzinis un garīdznieki.

Kristus krusta pacelšanas baznīcas uz ilgu laiku kļuva par galveno svētnīcu Petrozavodsk un visu Олонецкой eparhijas. Šodien viņas trīs troņa: par godu Cienījamā un Dzīvudarošā Krusta, par godu Kunga Debesbraukšanai un sv. sirdssk. Antonija Римлянина. Baznīcā glabājas relikvijas karēlijas svētā radoņežas sergija. Elisu Сумского, relikviju daļiņas svētā radoņežas sergija. Antonija Римлянина un svētais viku. Barbari.