В конце XIX века в Царицыне был построен храм на Сенной площади. Закладной камень здания сохранился, на нём записано: "Во имя Отца и Сына и Святаго Духа, основана сия церковь в честь и память Воздвижения Честнаго и Животворящаго Креста Господня при императоре Александре III и епископе Николае, в лето 7402 от сотворения мира, 1894 года от Рождества Христова, 28 августа". Изначально это была деревянная церковь, которую в 1905 году перестроили в каменную, не снося прежнюю постройку.

В 1901 году на территории церкви был построен одноэтажный каменный дом, где находились крестильня, просфорня, проходили репетиции хора, жили священник и служитель. Фундамент храма имел форму креста и располагался на месте, где сейчас находятся бассейн детского реабилитационного центра, школа № 130 и пустырь. Здание, построенное в 1903 году Александром Михайловичем Шлыковым, было спроектировано профессором Петербургской академии художеств Д.И. Гриммом, а строительством руководил губернский архитектор Ю. Терликов. В 1912 году к храму было приписано 2183 прихожанина, и при нём действовала церковно-приходская школа. Здесь служили, по неподтверждённым данным, о. Алексей Фёдорович Мирандов и о. Дмитрий Славин. После революции богослужения продолжались. В декабре 1931 года было решено изъять металлическую ограду вокруг церкви. В 1932 году храм оказался в руках обновленцев и временно закрыт, а в 1935 году колокольню взорвали.

По архивным данным, службы продолжались в 1936 году. 7 августа 1938 года президиум Сталинградского облисполкома постановил закрыть храм, завершив семимесячное дело о его закрытии и передаче медицинскому институту. В архивах сохранилось дело комиссии облисполкома о закрытии храма, начатое 2 июня 1938 года и завершённое 27 августа. Здание передали мединституту, а в храме разместили гараж и мастерские. Некоторое время там находилось помещение для трупов. Дом причта был передан райжилотделу для организации райвоенкомата.

В годы Сталинградской битвы церковь сильно пострадала, и в 1947 году её окончательно разобрали. Власти опасались, что архиепископ Филипп Ставицкий потребует вернуть здание для ремонта и открытия. По другим данным, архиепископ всё же просил начать восстановление храмов с этой церкви, так как она была в хорошем состоянии. В 1947 году на её месте построили бассейн.

Дом причта в Ворошиловском районе Волгограда сохранился чудом. Он получил незначительные повреждения и был отремонтирован в 1943 году, после чего в нём открылась временная школа. На пилястрах здания ещё видны изображения андреевских стягов. В разные годы здесь размещались различные учреждения: семенная станция, суд, жилищно-коммунальный отдел, плодоовощная контора, а позже коммерческие фирмы.

Вопрос о возвращении здания приходу впервые подняли в 1995 году. В 1999 году власти вернули верующим одну из комнат, где начались богослужения, а осенью 2000 года депутаты Волгоградского городского совета передали дом причта Крестовоздвиженскому приходу полностью.

10 июня 2014 года храм был полностью уничтожен пожаром. В настоящее время фундамент очищен, и начат сбор средств для его восстановления.