Строительство второй православной приходской церкви планировалось в Хвалынске с 1826 года, однако открыта она была лишь в 1849 году. Проект каменного храма с колокольней был составлен губернским архитектором Г. В. Петровым, престолы были освящены в честь Воздвижения Честного и Животворящего Креста Господня (главный) и в честь Рождества Предтечи и Крестителя Господня Иоанна (в приделе). Вокруг храма со временем выросла оживлённая Крестовоздвиженская площадь. 26 ноября 1877 года было открыто церковно-приходское попечительство, 18 февраля 1891 года первых учеников приняла приходская школа, переехавшая в 1905 году в новое каменное здание. В 1910 году храм расписывал Кузьма Сергеевич Петров-Водкин. Венчался художник также в Крестовоздвиженском храме. После революции церковь продолжала некоторое время функционировать. Весной 1931 года она была передана под клуб союза пищевиков, тогда же колокольня лишилась куполов. С 1936 года в стенах бывшего храма располагалось зернохранилище, спустя 10 лет здание было разобрано.
