Kejser Konstantins mor Helena grundlagde kirken i år 320 på grunden ved sit private palads.

Kirkens byder på så væsentligt et relikvie som stumperne af det kors som Jesus blev korsfæstet til. Croce betyder kors.

I krypten er der en romersk statue af Juno, som blev fundet ved Ostia. Den er blevet lavet om til en statue af Helena ved at få nyt hoved og arme, ligesom den har fået tilføjet et kors.

Fresken i apsis er fra det 15. århundrede og viser de middelalder-legender, der voksede op omkring korset.