Храм, сооруженный в XVII в. над входом в Ближние пещеры Киево-Печерской лавры.

До середины XVII в. вход в пещеры имел вид обычной деревянной будки с зарешеченными дверями. Между 1638 и 1651 г., вероятно по распоряжению Петра Могилы, сооружена первая церковь Воздвижения Честного Креста. Она была трехчастной с двумя куполами над нефом и алтарем. Западный притвор был каменным, остальная часть здания — деревянная, окруженная опасанием. Около 1670 г. деревянную часть церкви перестроили.

В 1700 г. на средства полтавского полковника Павла Герцика сооружен каменный храм, сохранившийся доныне. При этом часть стен старой церкви использовали для постройки трапезной. Воздвиженская церковь трехчастная, завершена тремя грушевидными куполами на граненых барабанах. Неф расширен по бокам полукруглыми внутри и гранеными снаружи выступами — клиросами, которые вместе с алтарем образуют в плане триконх. Притвор в плане прямоугольный, к нему прилегает трапезная. Южной стороной церковь прилегает непосредственно к холму, в котором выкопаны пещеры. Входы в пещеры устроены из притвора, трапезной и ризницы. Фасады первоначально не имели никакой декорации. Лишь южный портал около 1769 г. украшен сочной орнаментальной лепкой с головками ангелов.

До 1857 г. в храме висел портрет основателя. Со временем он настолько почернел от копоти, что неопытные богомольцы принимали его за икону и молились на него. Из-за этого портрет пришлось снять.

Иконостас в стиле позднего барокко сооружен в 1769 г. известным киево-подольским резчиком Карпом Швериным. Иконы для него написал, в наказание за попытку побега из монастыря, иконописец Захария Голубовский, который позднее возглавил Лаврскую иконописную мастерскую. Из написанных им икон сохранились лишь некоторые, остальные заменили новыми в конце XIX в. Серебряные чеканные царские врата работы киевского мастера Алексея Ищенко ныне оказались в музее искусств Лос-Анджелеса. Настенная живопись XVIII в. обновлялась в 1816 г., а в 1894—95 гг. храм был заново расписан художником Даниилом Давыдовым в академическом стиле.

В 1749 г. для поддержки пещерного косогора с восточной стороны к церкви пристроили подпорную стену с открытой аркадой на колоннах. Вероятно, ее возводили под наблюдением Иоганна Шеделя. Из галереи сделан еще один вход в пещеры. Второй этаж для размещения келий и ризницы надстроил в 1818 г. Андрей Меленский. В 1880-х годах изменен фасад, арки превращены в окна. Внутри галереи появилась стенопись, интересная тем, что здесь среди грешников в аду изображен Лев Толстой.

Воздвиженская церковь отреставрирована в 1970—74 гг. В 1973—75 гг. проведена реставрация живописи.

В 2011 году совершены обширные реставрационные работы по обновлению храмовых куполов обители. В процессе работ по реконструкции выполнено золочение куполов, а также отремонтированы крест и кровля храма в честь Воздвижения Честного и Животворящего Креста Господня.

22 марта 2014 года, по завершении внутренних ремонтно-реставрационных работ, длившихся более года, митрополит Черновицкий и Буковинский Онуфрий, Местоблюститель Киевской митрополичьей кафедры, совершил Чин освящения и Божественную литургию в обновленном Крестовоздвиженском храме.

По материалам churchs.kiev.ua