En el siglo XVII los ejércitos suecos destruyeron la iglesia y se decidió construir un nuevo santuario. Dicho templo se levantó entre 1679 y 1696. Su diseñador principal fue Józef Szymon Bellotti, el arquitecto real en la corte de Polonia. Lo financiaron el abad Kazimierz Szczuka y el Primado de Polonia Michał Stefan Radziejowski. La fachada fue relativamente modesta y recuerdo de fachadas renacentistas de las iglesias cercanas. Las dos torres que rodean la fachada eran inicialmente de corte cuadrado. La fachada en sí la reformó Jakub Fontana en 1756 y se adornó con esculturas de Jan Jerzy Plersch.
Durante la Sublevación de Varsovia en 1944, la Iglesia de la Sagrada Cruz sufrió graves daños. El 6 de septiembre de 1944 los alemanes detonaron dos minas Goliat en la iglesia y la fachada se destruyó. Se perdieron muchos muebles barrocos, las bóvedas, el altar mayor y los altares laterales. Después, los alemanes destruyeron totalmente el edificio en enero de 1945. Entre 1945 y 1953, la iglesia se reconstruyó en una forma arquitectónica simplificada por B. Zborowski. El interior se reconstruyó sin las policromías y los frescos barrocos. El altar mayor se rehizo entonces entre 1960 y 1972.