Początki parafii, zawsze katolickiej, sięgają 1855 r. Renesans katolicyzmu, na protestanckim od czasów reformacji obszarze, związany był z napływem zarobkowej emigracji polskiej, głównie z Wielkopolski. W latach 1854-55, za sprawą ówczesnego proboszcza misji w Neuzelle, Ks. T. Grühlinga, wybudowano kaplicę, wokół której organizowano duszpasterstwo.

W 1899 r. zbudowano dla mniejszości katolickiej, szkołę dla 400 uczniów. Ówcześnie na 18200 ewangelików, było tylko 830 katolików.

Kaplica wkrótce okazała się ona niewystarczająca. Na jej miejscu wybudowano w latach 1905-1907 obecny kościół – trzynawową świątynię z czerwonej cegły w stylu neoromańskim, z niższym transeptem i półkoliście zamkniętym prezbiterium i wieżą – wg projektu Konrada Nuon z Berlina. Konsekrowany został 1.10.1907 r. przez kard. Koopa z Wrocławia.

W 1927 r. parafia liczyła już ponad 5 tys. katolików. W 1899 r. został wzniesiony dom parafialny, gdzie obecnie mieszkają ss. Miłosierdzia św. Wincentego a Paulo. Po II wojnie światowej, parafia obejmowała wielki teren miasta i powiatu gorzowskiego z około 2,5 tys. katolików Niemców i Polaków. Pod koniec 1945 r. ich liczba wzrosła do 20 tys.

W pierwszych miesiącach po wojnie przybyli oo. Kapucyni z Krakowa i pod opiekę duszpasterską przejęli kościół Krzyża Świętego przy ul. Warszawskiej.

Początkowo o. Przemysław i o. Sylwester obsługiwali Gorzów Wlkp. i okolice w promieniu 25 km, organizowali polskie życie religijne, przygotowywali również Katedrę przyszłemu Administratorowi Apostolskiemu, ks. Edmundowi Nowickiemu. Po utworzeniu parafii katedralnej, w parafii Krzyża Świętego pozostała niewielka liczba katolików (l tys.), w tym mieszkańcy m.in. Wieprzyc, Łupowa, Deszczna i Baczyny. Pierwsze misje parafialne zorganizowano w 1946 r. Początkowo w parafialnym kościele odbywały się święcenia diakonatu i kapłańskie.

Doniosłymi wydarzeniami w parafii były: nawiedzenie przez Obraz Jasnogórski w 1962 r. oraz intronizacja Najświętszego Serca Pana Jezusa w rodzinach parafii w 1963 r. Od końca sierpnia 1966 r. parafię Krzyża Świętego obsługują Kapucyni z Prowincji Warszawskiej. W latach 1982-86 zbudowano klasztor oo. Kapucynów. Wraz z erygowaniem kolejnych parafii gorzowskich zmniejszało się terytorium parafii Krzyża. W 1996 r. z parafii wyodrębniono parafię św. Antoniego Padewskiego i św. Stanisława Kostki. Wówczas do niej przenieśli się ojcowie kapucyni, zaś parafię Podwyższenia Krzyża Świętego przekazano księżom diecezjalnym.

Pierwszym proboszczem niezakonnym parafii został ks. Zbigniew Stanek. Parafia w obecnych granicach ukształtowała się pod koniec 1999 r. Powstała wówczas samodzielna placówka w Wawrowie obejmująca także Czechów. Od tej chwili parafia Podwyższenia Krzyża Świętego leży w całości na terenie miasta. Po śmierci ks. Zbigniewa Stanka w 2002 r. proboszczem parafii został ks. prałat Rafał Zięciak. Również w 2002 roku parafię nawiedziły relikwie Świętych Braci Męczenników Międzyrzeckich. Natomiast 14 września 2005 roku obchodzono uroczyście jubileusz 150-lecia istnienia parafii.

Kościół posiada dwie kaplice, św. Józefa i Matki Bożej. Główny ołtarz jest z nastawą z piaskowca: zawiera dwie płaskorzeźby przedstawiające ofiarę Abrahama i ofiarę Chrystusa na Krzyżu. Tronik nad tabernakulum z piaskowca, z marmurowymi kolumienkami, zwieńczony pelikanem, w środku krzyż. W prezbiterium znajduje się 5 witraży oraz 6 postaci, które odznaczały się kultem Krzyża: św. Piotr i św. Andrzej, św. Helena, św. Alojzy, św. Bonifacy i św. Agnieszka z owieczką.