Крестовоздвиженский собор зимний был частью Соликамского архитектурного ансамбля. Он был возведен на средства местных жителей на месте сгоревшей в пожаре 1672 года деревянной Введенской церкви и освящен в 1709 году, спустя 11 лет после начала строительства. Собор находится на берегу реки Усолки. Мастера, строившие собор, учли слабость грунта и риск затопления, поэтому стены из кирпича были установлены на фундамент из мергелистого известняка, который, в свою очередь, опирался на сваи. Это обеспечивало устойчивость здания и предотвращало деформацию стен.

В результате городских пожаров 1741 и 1743 годов собор сильно пострадал и был перестроен купцом Суровцевым, что изменило его архитектурный облик. Собор имеет прямоугольную форму и представляет собой одноэтажное каменное здание на подклете с тремя полукружиями апсиды и притвором. Перекрытия выполнены из сомкнутых сводов, а стены между храмом, трапезной и апсидой имеют по три арочных проема. Фасады собора украшены наличниками окон, обрамленными полуколоннами и увенчанными завитками-волютами. Особое впечатление производит рельефный аркатурный пояс, который опоясывает здание под карнизом. На северном и южном фасадах пояс разделен на три части, украшенные гирьками в виде листьев, а на западном фасаде пояс разделен на четыре части с гирьками граненой формы. Над аркатурным поясом находится многоступенчатый карниз с орнаментом.

Соликамские храмы учитывали торговую функцию, и многие подклеты использовались для хранения и продажи товаров. В Крестовоздвиженском соборе подклет состоял из складских помещений с отдельными входами на реку, где хранились купеческие товары, выгружавшиеся в порту. Престолы храма были освящены в честь Воздвижения Креста Господня, святителя Стефана, епископа Великопермского, и иконы Божией Матери «Знамение». Приделы располагались в углах трапезной части: Стефановский на северной стороне и Знаменский на южной. В зимнее время здесь проводились соборные богослужения.

В 1929 году собор был закрыт и передан пищекомбинату, а затем в нем размещался пивзавод. В 2005 году началась реставрация храма. Это памятник истории и архитектуры федерального значения.