Budowę kościoła rozpoczęto w 1859 roku, poświęcono 1 grudnia 1861, a konsekrował go pw. Krzyża Świętego i św. Wojciecha 27 sierpnia 1862 roku bp Antoni Frenzl. Prawa parafialne Olecko uzyskało 31 marca 1871 roku. Kiedy w roku 1987 w Olecku utworzono nowa parafię pw. NMP Królowej Polski, parafia Podwyższenia Krzyża Świętego stała się rektoratem. Ponownie podniesiona do funkcji parafia 3 lipca 1989r. przez biskupa warmińskiego Edmunda Piszcza. 13 maja 1994 r. bp Wojciech Zięba ustanowił kościół parafialny Diecezjalnym Sanktuarium Krzyża Świętego.
Zabudowania murowanej kaplicy pochodzą z II połowy XIX w. Wieżę dobudowano ok. 1920 roku.
We wnętrzu kościoła znajduje się ciekawy, drewniany ołtarz. Proszę zwrócić uwagę na ostre łuki w oknach. Do wypełnienia ażurowych otworów okiennych zastosowano delikatne maswerki [niem., got. motyw dekor. składający się z elementów geom. (laskowania tworzące koła, odcinki koła, stylizowane trój- lub czteroliście, rybie pęcherze), wykonany w kamieniu lub cegle, przeważnie jako wypełnienie górnych partii okien i balustrad, także (ślepy maswerk) wypełniający pola ścienne; maswerki występują także w snycerstwie (dekoracje mebli) i złotnictwie].
Zabytki rzeźby i rzemiosła artystycznego stanowiące wystrój i wyposażenie kościoła parafialnego p.w. Podwyższenia Krzyża Świętego w Olecku.
1. Ołtarz główny - z 2 połowy XIX w., neogotycki, architektoniczny, jednokondygnacyjny, drewniany. Nastawa trójosiowa; na osi centralnej tabernakulum, nad nim edikula z malowanym przedstawieniem Chrystusa i aniołów adorujących monstrancję; zwieńczenie stanowi rzeźbione przedstawienie Ukrzyżowania z Matką Boską i św. Janem. No osiach bocznych rzeźbione sceny Bożego Narodzenia (z lewej) i Zmartwychwstania (z prawej); figury niepełne, polichromowane. Sceny te zamknięte górą ostrołukami i zwieńczone surowymi wieżyczkami. Uszaki w formie łuków przyporowych.
2. Ołtarze boczne (dwa identyczne) – z 2 połowy XIX w. neogotyckie, architektoniczne, jednokondygnacyjne, drewniane. Nastawa trójosiowa; W centrum edikula z ustawioną w niej figurą Marii z Dzieciątkiem (ołtarz lewy) i figurą św. Józefa z Dzieciątkiem (ołtarz prawy). Zwieńczenie – ażurowa wieżyczka wzmocniona łukami przyporowymi. Po bokach pól arkady i arkady podzielona laskowaniem; w łukach maswerki.
3. Ambona - z 2 połowy XIX w. neogotycka, przyścienna, z zapieckiem i baldachimem, drewniana, wsparta na ośmiobocznym trzonie. Korpus sześcioboczny, na pięciu jego ściankach blendy z trójlistnym maswerkiem. Parapet wydatny. Baldachim sześcioboczny, eliptycznie zwężający się ku górze, zwieńczony kwiatonem i krzyżem. Schody proste, przyścienne, balustrada ślepa, dekorowana czterema blendami analogicznymi do korpusowych.
4. Chrzcielnica – z 2 połowy XIX w. neogotycka, drewniana. Stopa z kryzą i ogzymsowanym cokolikiem. Trzon ośmioboczny., jego ścianki dekorowane trójlistnie zamkniętymi blendami. Czara ośmioboczna ujęta w gzyms. Na jej ścianach napis w języku łacińskim. Przykrywa w formie ośmiobocznego bębna dekorowanego parami czteroliści, przykrytego małą kopułą.
Obok kościoła znajduje się kapliczka, a w środku dębowy krzyż misyjny ustawiony w 1960 r. Po zaobserwowaniu 10 września 1981 r. wycieku z krzyża („krople krwi”) to miejsce kultu - Sanktuarium Krzyża Świętego (od 13 maja 1994 r.).
Kilkadziesiąt metrów dalej znajdują się budynki Zespołu Szkół Technicznych (po lewej) i budynek dawnego Sądu Okręgowego (po prawej), w którym mieści się obecnie Komenda Powiatowa Policji w Olecku.
