Początki zabudowy sakralnej w miejscu współczesnego kościoła pw. Krzyża Św. sięgają 1274 r.. Wówczas ówczesny właściciel Żar Albrecht Dewin sprowadza do Żar oo. Franciszkanów. Obok zabudowań klasztornych powstaje kościół pw. Św. Barbary. Pierwotna świątynia wzniesiona w XIV w. była jednonawową lub dwunawową budowlą z przylegającą od strony wschodniej czworoboczną wieżą.
W 1718 r. podczas pożaru kościół uległ zniszczeniu. Świątynie odbudowano w 1727 r. za panowania Erdmann II von Promnitz. Obecna bryła świątyni ukształtowana została podczas odbudowy po pożarze. Rozebrano wówczas większość ścian, pozostawiając jedynie ze starej budowli, mury ściany północnej i wieżę. Nowy kościół poszerzono w części południowej, a wnętrze nakryto czteroprzęsłowym sklepieniem krzyżowym. Z tego okresu pochodzi również dzwon który do dnia dzisiejszego rozbrzmiewa na kościelnej wieży. Podczas kolejnej przebudowy w 1928 r. wykuto nowe, duże okna, a wnętrze nakryto płaskim drewnianym stropem. Gruntownie przebudowany obiekt utracił cechy stylowe, a z wnętrza zabrano wyposażenie.
Działania II wojny światowej nie przyczyniły się do większych zniszczeń. W 1945 r. w kościele utworzono parafię wojskową. Jeszcze w 1961 r. parafia występowała pod wezwaniem św. Barbary, by w późniejszym czasie zmienić ją na Krzyża Świętego. W 1993 r. przeprowadzono remont elewacji kościoła. Skuto wówczas stare tynki i pokryto je nowymi, cementowo-wapiennymi. W 2009 r. wymieniono pokrycie dachowe świątyni, wykonano nowe opierzenia oraz zmontowano nowe rynny.
W styczniu 2015 r. Ministerstwo Obrony Narodowej przekazał kościół garnizonowy pw. Krzyża Świętego na rzecz Skarbu Państwa. Powiat żarski zarządzający tym majątkiem, za symboliczną kwotę, sprzedał go Kurii Zielonogórskiej-Gorzowskiej. Obiekt stracił tym samym funkcje kościoła garnizonowego. Kościół ustanowiono wówczas kościołem rektoralnym.
Z dniem 1 września 2023 r. został zlikwidowany rektorat w kościele pw. Krzyża Św., a obowiązki duszpasterskie wraz z całym wyposażeniem przejęła parafia pw. Najświętszego Serca Pana Jezusa w Żarach.
Fotografie archiwalne:
Fotografie współczesne:
Dekret zniesienia kościoła rektoralnego w Żarach:
