Каменный Крестовоздвиженский храм с одним престолом был возведен в 1880 году на участке площадью более 4000 кв. м., который приобрел екатеринбургский купец и городской голова В.В. Кривцов. Храм служил домовой церковью для Детского приюта Екатеринбургского благотворительного общества. До лета 1919 года он выполнял функции полковой церкви для полков екатеринбургского гарнизона, размещенных в Оровайских казармах, где и сейчас находится воинская часть. При храме существовал хор, состоявший из 15 мальчиков из приюта, двух писарей Екатеринбургского уездного воинского начальства, помощника надзирателя военного лазарета и рядовых Екатеринбургской местной команды. С 1927 по 1930 год храм, оставаясь верным Митрополиту Сергию, был кафедральным собором Екатеринбурга, и в нем служили 12 священников, из-за чего его называли «Собор двенадцати апостолов».

В 1930 году большевистские власти закрыли храм и провели разрушительную перепланировку, убрав купол и колокольню. Храмовая община была объединена с общиной Александро-Невского собора бывшего Ново-Тихвинского женского монастыря, который к тому времени уже был закрыт.

После прекращения богослужений Крестовоздвиженский храм использовался как кинотеатр. Во время войны в алтаре храма жил слон из эвакуированного зоопарка. После войны здание было разделено на два этажа: на первом разместились мастерские Художественного фонда, а на втором, различные архитектурные организации. Летом вокруг храма сушились гипсовые бюсты Ленина.

В начале 1990-х годов власти планировали продать здание коммерческой организации, которая обязалась восстановить его облик и использовать для торговли товарами из Турции. Узнав об этом, местное казачество обратилось к властям с просьбой передать храм Русской Православной Церкви. В итоге планы изменились, и здание решили использовать для зала звукозаписи Свердловской государственной телерадиовещательной компании. Однако из-за сокращения финансирования в 1993 году храм был передан Екатеринбургской епархии. Казачья община следила за сохранностью оставшихся в храме вещей. Первым настоятелем стал священник Андрей Дедюхин-Сицкий, потомственный казак.

Богослужения проводились на втором этаже в бывшей колокольне, где сейчас находится монастырская трапезная. Временный придел был освящен в честь святого великомученика Георгия Победоносца. В холодное время отопление осуществлялось с помощью электрической тепловой пушки.

В советское время на месте бывшей паперти была построена красно-кирпичная пристройка, где находился казачий штаб. После пожара, уничтожившего придел святого Георгия, епископ Никон Миронов распорядился прекратить казачью деятельность при храме.

Осенью 1994 года состоялся крестный ход с перенесением в храм Иверской иконы Божией Матери с мощами святых из Иоанно-Предтеченского кафедрального собора.

26 декабря 1995 года Священный Синод по представлению епископа Никона Миронова принял решение об учреждении монастыря при храме. Сейчас в монастыре проживают три иеромонаха и один иеродиакон, а также христианская учащаяся молодежь. Насельники участвуют в мероприятиях миссионерского отдела епархии, так как монастырь является миссионерским центром Центрального благочиния. Он ведет антисектантскую деятельность и работу с молодежью, многие из которых обучаются в Екатеринбургской православной духовной семинарии.

Святыни монастырского храма включают частицу Честного и Животворящего Креста Господня, Иверскую икону Божией Матери с мощами святителей Митрофана Воронежского и Тихона Задонского, святого праведного Симеона Верхотурского, святых преподобных Далмата Исетского и Арефы Верхотурского, блаженного Космы Верхотурского, а также иконы преподобного Серафима Саровского, святителя Луки Симферопольского и священномученика Фаддея, Архиепископа Тверского, и чтимые иконы Божией Матери Тихвинская и святителя Николая Чудотворца.