在教宗流亡阿維尼翁(Avignon)期間，整個大殿被荒棄，直到1370年教宗烏爾班五世(Urban V)把大殿交託給嘉爾篤會隱修士(Carthusians)負責為止。這些隱修士也作了重要的修茸工作，尤其在門多薩(Perdro
Gonzales de Mendoza 1478-1495)和卡瓦哈爾(Lopez de Carvajal 1495-1523)兩位西班牙樞機出任大殿領銜總鐸期間。
1561年，嘉爾篤會士被調往位於戴克里先公共浴場(Diocletian Baths)遺址的天神之后聖母大殿(Santa Maria degli
Angeli)，於是聖伯爾納鐸(St Bernard)的隆巴迪(Lombardy)熙篤會士(Cistercians)便來到這裡，直至現在這大殿都由該會的會士負責管理。他們在大殿所做的最早工程之一，就是在1570年修建的聖髑小堂(Cappella
delle Reliquie)，和波馬蘭齊奧(Pomarancio)在聖海倫小堂 (Cappella di Sant'Elena)牆上所繪的尋獲十字架事跡壁畫，當時帕切科(Francisco
Pacheco)樞機正出任大殿的領銜總繹。
大殿年代史
公元300年
320 君士坦丁皇帝及母后海倫在羅馬興建耶路撒冷大殿(Hierusalem)
公元700年
715－795
教宗額我略二世至哈德良一世期間進行大殿修茸工程
公元1000年
1049 教宗良九世委派卡西諾山修院的本篤會會士管理大殿
1144 －45
大殿改建成羅馬式
公元1300
1370
教宗烏爾班五世把大殿及修院委託給嘉爾篤會士管理
公元1500
1561 隆巴底的熙篤會會士接管大殿
1570
興建聖髑小堂
公元1700
1740－58
教宗本篤十四世把大殿改建成巴洛克式
聖十字大殿 (Santa Croce in gerusalemme)
的外觀，是本篤十四世(Benedict XIV)命人修飾的(1743)。
聖十字大殿今日的巴羅克(baroque)風格和面貌，乃出於教宗本篤十四世(Benedict XIV Lambertini)的修建。這位教宗於1741至
1744年間委託兩位建築師進行修建工程，一位是羅馬人格雷戈里尼(Domenico Gregorini)，另一位是西西里人帕薩拉夸 (Pietro
Passalacqua)。這時期在羅馬亦完成了重建新城市的規劃：奇波拉羅山丘(Monte Cipollaro)被夷為平地；聖母大殿、拉特朗大殿和聖十字大殿之間的街道修建完畢，聖十字大殿正好座落在斐理斯大道(via
Felice)中軸的末端；以上的規劃是全按十六世紀末西斯篤五世(sixtus V)所計劃的。
1570年為防止聖物受霉損，教宗庇護五世(Pius V)批准把聖物從聖海倫地下小堂，移放到地面上。後來，為應付朝聖者源源不斷的增加，遂於1930年按建築師迪．福斯托(Florestano
Di Fausto)的方案，在舊有祭衣間原址上建成現在的聖物小堂；工程於1952年完成。上面的照片是今日的聖物小堂(Cappella
delle Reliquie)。
大殿旁的修院裡，有價值連城的塞索里安圖書館(Biblioteca Sebastiano)，圖書館大廳是建築師奇普里亞尼(Sebastiano
Cipriani)在 1724至1727年間所建；該廳牆上的壁畫乃出自皮亞琴察(Piacenza)的畫家潘尼尼(Cian Paolo Pannini)的手筆。
直至l871年，意大利政府這座圖書館收歸國有之前，著名的塞索里安書庫(Fondo Sessoriano)就保存在這裡；現在這書庫存放在羅馬國立中央圖書館(Biblioteca
nazionaleCentrale di Roma)內。該書庫珍藏的手抄本超過450卷，這些都是聖十字大殿修院院長蘭卡蒂(Illarione
Rancati)於十七世紀中葉，開始收集的。
聖海倫小堂也稱聖海倫室(Cubiculum Sanctae Helenae)，聖婦海倫在這小堂地上撒下來自加爾瓦略山的泥土後，便把珍貴的十字架真木供奉在這裡。
據說瓦倫提尼安三世皇帝(Valentinian III 425-455))與母后普拉奇迪亞(Galla Placidia)及皇妹和諾里亞(Honoria)，曾命人以極美麗的彩石鑲嵌畫裝飾拱頂(vault)，可惜今天已蕩然無存。這拱頂在十五世紀末到十六世紀初，由貝魯齊(Baldassarre
Peruzzi)按照梅洛佑(Melozzo da Forli)的設計全面重作，在1995年大殿翻修後，其輝煌面貌盡現眼前：鑲嵌畫中央有耶穌舉手作降福狀，周圍是四福音聖史和四件有關十字聖架的事跡。鑲嵌畫下方的壁畫是由稱為波馬蘭齊奧
(Pomasrancio)的切爾奇尼亞尼(Niccolo Circignani)於1590年所繪，描述聖海倫尋獲十字架真木的事跡。
祭台上的雕像原是天后女神朱諾(Juno)，梵蒂岡博物館內有一式一樣的雕像、但後人卻巧妙地在石像上加放耶穌受難的刑具，使成了聖海倫像。魯本斯(Peter
Paul Rubens)在1602年為這小堂繪了三幅油畫，分別是聖海倫手扶十字架、耶穌被釘十字架和耶穌受茨冠苦辱，後來由於霉損，遂於1724年被移除，隨後更被賣掉．現在收藏在法國格拉斯市(Grasse)。
大殿內的哥斯馬特式(Cosmatesque)地板。
聖母憐子小堂(Cappella della Pieta)又稱為額我略小堂(Cappella Gregoriana)，是遵照卡瓦哈爾樞機(Bernardino
Lopez de Carvajal)的意願於1495至1520年間建成，與聖海倫小堂對稱並相連。小堂的名字「憐愛」(Pieta)意指天主的愛，即天父奉獻自已聖子的大愛，亦是天主子自我犧牲的大愛，也是人類對那位不惜為人犧牲的天主所表示的敬愛。天主的憐愛是一項帶來恩寵的行動、與人類的憐愛不同，人類的憐愛僅是感情和同情的表現。
「天主子來到世上降生成人，他經歷了苦難，將我們從束縛中拯救出來，並提升了我們的人性。因為天主不僅只因我們是義人才愛我們，即使我們仍是罪人時，他便派遣了自己的兒子為我們而死，好讓我們燃起愛他的烈火。我們既應因為天主創造了我們而愛他，更尤其因為他救贖了我們而愛他；我們既因為他造生了我們而愛他，更尤其因為他藉自己兒子的死亡救贖了我們，並使我們永遠享有真福的生命而愛他。我們愛天主，因為他先愛了我們」(聖伯爾納鐸St
Bernard，「每日默想：聖言與靈魂」"Il Verbo e l'anima. Meditazioni Quotidiane")。
聖母憐子小堂的祭台上有一大理石的聖母懷抱耶穌聖屍的浮雕像(1628-1629)，與聖額我略的祭台相連．它是個三折屏狀的(triptychal)珍貴聖髑櫃，框扇可以開合，內裡共有200多個聖髑匣。聖髑櫃中央有一幅十三世紀末或十四世紀初的「耶穌聖屍橡」(Imago
pietatis)鑲嵌畫，置於一個銀質畫框內，銀框原鑲有十個搪瓷小畫、今日僅餘七個，包括耶穌受鞭答、背十字架、被釘十字梁，以及安哲奧(Angio)、聖塞普爾格羅(Santo
Sepolcro意即耶穌聖墓)、德爾．巴爾佐(Del baslzo)和蒙福特(Orsini Monfort)的徽章。贊助製作這藝術品的人，很可能就是於1380年到聖地朝聖的賴蒙多．德爾．巴爾佐
(Raimondo Del Balzo)，他於1386年將這藝術品獻予聖十字大殿。
聖髑櫃(reliquiary)
存放在聖額我略小堂(Cappella di San Gregorio)。
幾年之後有傳聞說，這幅基督的畫橡正是聖大額我略教宗(St Gregory I 590-604)在神視中所見到者，這是聖髑櫃弧形頂飾(tympanum)上的刻文所指出的："Fuit
sancti Gregorii Magni Papae"。根據傳統的說法．聖大額我略教宗在塞索里安大殿舉行彌撒時，受難的基督出現在他眼前，活像個「苦人兒」(vir
dolorum)。聖額我略的傳記中並未記載這一神視；一般認為這傳說是源自聖十字大殿、是麥肯能(Israel van Meckenem)於1495年在聖髑櫃中央的「耶穌聖屍像」(1mago
pietatis)下方所刻的一句話所引致：「此乃教宗大額我略在他的神視後，命人在聖十字堂所畫的耶穌聖屍像」。
耶穌聖屍像
意大利有兩款耶穌聖屍像：一是聖母懷抱耶穌聖屍的「聖母憐子像」(Pieta，米開朗基羅的「聖母憐子像」便是這類典型)，有時更有聖史若望、瑪達肋納和其他人物在一起。另一種是「耶穌聖屍像」(Imago
pietatis)，基督遺體上半身（或四分之三身體）浮現在墳墓上。頭部垂在胸前，雙眼半閉，兩臂敞開呈示釘痕，或交叉在腹部或胸前，肋旁帶有長矛的刺傷，身上滿是鞭笞的傷痕。基督的背後是一完整的十字架或十字架的橫木。這幅畫像使人追憶基督受苦的奧跡，把基督－受苦之僕的面貌呈現眼前。這是一幅聖週六的聖像畫(icon)。象徵基督進入墳墓，仿如新郎進入洞房(Anastasis)，以自己的血淨化教會，使她成為聖潔無瑕的新娘，堪配這位光榮的君王（正如基督頭上所寫的：O
BASILEUS TES DOXES IC XC「耶穌基督，光榮的君王」）。
O Domine Jesu Christe, adoro te in cruce pendentem
（吁吾主耶穌基督，因你懸於十字架上，我等敬拜你，欽崇你）。
這句禱詞乃聖大額我略在神視後寫成；凡懺悔及已告解的信友，在「耶穌聖屍像」（Imago pietatis）前私下誦念，能夠獲得大赦，也可以為煉獄靈魂求大赦，條件是先辦告解後，雙目注視著這幅聖像，誦念指定禱詞，並加念五遍「天主經」和「聖母經」。
繼聖大額我略後，基亞拉瓦萊(Chiaravalle)的聖伯爾納鐸(St Bernard 1090-1153)在羅馬三泉(Tre Fontane)隱修院附近的小堂奉獻彌撒聖祭時，也得到了同一的神視。l630年兩位畫家在聖母憐子小堂的拱頂上，把聖大額我略的神視描繪出來，一位是於l62O年從米蘭(Milan)到羅馬來的蘭尼(Girolamo
Nanni)，另一位是羅馬人拿彼(Franceso Nappi ca. 1565-1630)。這壁畫闡釋了關於煉獄(purgatory)，和通過信友的祈禱和諸聖人的代禱，可使煉靈早獲解救的教義。聖大額我略和聖伯爾納鐸同被納入畫中－聖伯爾納鐸的神子們自l56l年起，使在這大殿供職。拱頂中央，下排畫著幾個煉靈被烈火包圍著，兩旁的天使從他們中選了兩個已經完成補贖的靈魂，使他們擠身諸靈的行列，升到至聖聖三的座前。中排有身穿教宗服和脫下三重冠(tiara)的聖大額我略，和身穿白色會衣及手持院長牧杖的聖伯爾納鐸。
十字架的發現與凱旋
（部分特寫），是羅馬諾(Antoniazzo Romano)的作品。
聖大額找略背後有聖本篤(St Benedict of Norcia)，而聖伯爾納鐸背後則有聖羅拔(St Robert of Molesmes)。他們的角色是為煉獄靈魂代禱；他們的上方有其他更有力的代禱者：左邊有聖保祿和聖若翰洗者，右邊有手持天堂鑰匙的聖伯多祿和另一位宗徒。童貞聖母位於兩列聖人的中間呈祈禱狀、面向畫中最高點的天主聖三，目光注視著基督。
大能者基督像
(Pantokrator)
拱頂中央
拱頂四邊有四幅對稱的壁畫：兩幅有關聖大額我略，另兩幅有關聖伯爾納鐸。
這拱頂的壁畫在聖像畫藝史上具有極大意義，其意念與特倫多大公會議 (Council of Trent)隆重宣布有關煉靈的天主教教義(1563)完全相符，闡釋了煉獄靈魂得救的道理，並著重彌撒祭獻的價值。司鐸若在切利奧(Celio)的聖大額我略堂(San
Gregorio Magno)內，或在其他少數同等級別的教堂內獻祭，便可使煉靈蒙受全大赦(plenary indulgence)，並獲享聖大額我略的親身代禱，以免除罪罰；聖十字大殿的小堂自1574年起，便享有類似(ad
instar)額我略祭台的特恩。
