In maniera analoga ad altre chiese del territorio, Santa Croce nasce come "ecclesia castri" ed è tuttora parte integrante del borgo fortificato di Santa Croce. L'edificio si sviluppa sulla direttrice est-ovest e per la topografia dell'abitato l'ingresso principale è aperto sulla parete rivolta a meridione. Il portale forse coevo al portale di Pievefavera potrebbe risalire al XV secolo poichè presenta le stesse modanature e caratteristiche: le ghiere degli archi sono realizzate con mattoni e l'arco esterno è riquadrato con blocchi di pietra misti a laterizi. Come a Pievefavera il portale è aggettante sul filo della facciata. Lungo il prospetto rivolto a sud si apre un secondo ingresso, molto più modesto ed una monofora centinata. L'edificio si confonde con le mura del castello verso occidente punto dove si eleva il campanile.

• Interno
  • Chiesa ad aula con quattro altari minori addossati alle pareti laterali. Nella parete di controfacciata è presente la cantoria con profilo mistilineo, retta da pilastri quadrati. I quattro altari minori di epoca seicentesca presentano simili ornamenti con colonne corinzie che reggono timpani spezzati al centro dei quali si eleva la cimasa dipinta. Ai lati dell'altare maggiore dentro nicchie centinate sono conservati affreschi di Simone De Magistris. Una terza nicchia a sinistra del presbiterio contiene altri affreschi. Il presbiterio è delimitato da una balaustrata in gessite dipinta a finto marmo. Due pilastri scandiscono la parete di fondo al centro della quale è inserita l'abside.
• Impianto strutturale
  • Muratura perimetrale portante e pilastri posti in opera con blocchi di pietra.
• Coperture
  • Tetto a due falde con solaio in laterizio rivestito esternamente in coppi, sorretto da impalcato ligneo di capriate, travi ed arcarecci.

• 967 ‐ 967 (costruzione intero bene)
  • Nel 967 Croce compare per la prima volta nelle carte appartenenti all'abbazia benedettina di San Clemente di Casauria in Abruzzo. Croce, che probabilmente non era ancora fortificato, era una delle 22 curtes che l'abbazia possedeva nella zona. Traeva il nome dal titolare della chiesa che doveva esistere in loco. Non è dato sapere da quanto tempo esistesse tale curtes con chiesa.
• 1554 ‐ XVII (decorazione pittorica intero bene)
  • Ricca e varia la dotazione artistica della chiesa. A partire da Sant'Antonio Abate del secolo XV fino ai dipinti di Giovanni Andrea e Simone De Magistris realizzati tra la seconda metà del XVI secolo e l'inizio del XVII (Madonna in trono con Bambino e Santi, Santa Lucia, Santi Antonio Abate e Venanzio). Presenti anche opere di Nobile da Lucca del secolo XVI, (Madonna in trono con Bambino e Santi, Pietà con i Santi Giovanni e Maddalena) e Domenico Malpiedi pittore attivo all'inizio del secolo XVII (Madonna di Loreto con angeli, Sant'Antonio da Padova).
• 1590 ‐ 1610 (costruzione campanile)
  • Nel XVI secolo, col passaggio del ducato di Camerino allo Stato della Chiesa, il castello di Croce cessò la funzione difensiva e padronale. Il campanile della chiesa fu costruito molto probabilmente tra la fine del XVI e il XVII secolo dopo che fu parzialmente demolito il torrione difensivo.
• 1997 ‐ 2000 (restauro e rifacimento del tetto intero bene )
  • Dopo il terremoto del 1997 la chiesa fu sottoposta a restauro: vennero consolidate le murature portanti e fu completamente ricostruito il tetto.