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. Wieżę dobudowano ok. 1920 roku.
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.
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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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 kaplica, 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.).