Najstarsza część obecnego kościoła Świętego Krzyża zbudowana została w 1930 r. Od 1970 r. starano się o budowę nowego kościoła. Zezwolenie warunkowało dobudowę nowego kościoła z zachowaniem małego przedwojennego kościółka. Inżynier arch. Zbigniew Abrahamowicz opracował dwa projekty: tradycyjny na planie prostokąta i centralny.

Ksiądz bp Jerzy Stroba wybrał do realizacji układ centralny. Budowę rozpoczęto w 1972 r. i trwała ona do 1978 r. Stary kościółek został zachowany i wtopiony w nowoczesną architekturę. Autor zaproponował rozwiązanie modernistyczne tak pod względem stylu, jak i technologii budowy oraz materiału. W projekcie założono budowę kościoła o konstrukcji żelbetowej, w formie jednoprzestrzennej, częściowo podpiwniczonej hali o układzie amfiteatralnym i rzucie stanowiącym wycinek koła, a przypominającym formę wachlarza o wyoblonej ścianie zachodniej. Bryłę dostawiono do starego kościoła, zachowując niewielką, ok. 70 cm odległość pomiędzy ścianami. Obie budowle nakryto wspólnym dachem o dwóch połaciach: jednej szerokiej, pochylonej w kierunku zachodnim, rozpostartej nad nawą kościoła nowego, i drugiej spadzistej nad południową elewacją kościoła starego. Pod dachem tym ukryto zachowaną więźbę starego kościoła. Dach przykryty jest arkuszami blachy miedzianej.

Wnętrza obu budowli połączono dwoma przejściami: jednym umieszczonym w ścianie przedsionka, drugim w ścianie aneksu przy prezbiterium starego kościoła. Sylwetkę kościoła, zasłoniętego w dolnej partii otaczającą go zabudową, akcentuje wieża usytuowana na północno-wschodnim narożniku starego kościoła. Wieża wyprowadzona została ponad elewację pionową ścianą w formie trójkątnego skrzydła o ściętym wierzchołku, poniżej którego w murze wycięto prześwit na zawieszenie dzwonu. Wschodnią, półkolistą elewację kościoła rozwiązał architekt w formie wysokiej ściany podzielonej rytmem gęsto rozstawionych słupów, pomiędzy którymi umieszczone zostały pionowe pasy okien. W tej elewacji umieszczono wejście do podziemnej części kościoła i do nawy głównej. To ostatnie poprzedzono schodami biegnącymi od bezokiennej elewacji północnej. Drugie wejście do wnętrza usytuowano w południowej elewacji wieży — ma ono formę dwóch półkolistych arkad, poprzedzonych podestem, schodami i rampą dostawionymi do wschodniej elewacji starego kościoła. Elewację zachodnią, ukształtowaną w formie łagodnego łuku półkolistego, dzielą pionowe słupy i pasy okien rozwiązane identycznie jak w elewacji wschodniej.

Wnętrze nowej świątyni ma formę amfiteatralnie rozwiązanej hali bez wyodrębnionego prezbiterium. Ołtarz główny i tabernakulum znajdują się w zachodniej, najniżej położonej części hali. Różnice poziomów wyrównują betonowe stopnie, na których ustawione są ławki. Nawę przykrywa strop żelbetowy typu baldachimowego, skonstruowany z masywnych żeber biegnących pasami od ściany zachodniej do wydzielonej części prezbiterialnej. Część ołtarzową nakrywa strop płaski, otynkowany na gładko. Otynkowane są również dwie ściany boczne, północna i południowa, obie bezokienne. W narożniku południowo-wschodnim jest empora organowa z litą balustradą. Z poziomu empory wchodzi się do wnętrza wieży mieszczącej klatkę schodową. W podziemnej części nowego kościoła mieszczą się sale katechetyczne, biuro parafialne i toalety. Wnętrze starego kościoła pozostawiono w kształcie pierwotnym.

Pionowe słupy międzyokienne na ścianie wschodniej i zachodniej oraz strop wnętrza pozostawiono w surowej płaszczyźnie betonu. Ściany boczne natomiast otynkowano.

Na ścianie północnej, zgodnie z koncepcją ks. inf. Romana Kostynowicza, namalowane zostały przez art. rzeź. K. Bieńkowskiego stacje drogi krzyżowej (technika sgraffito). W oknach ściany zachodniej zamontowano witraż autorstwa Wiesława Ostrzołka z Katowic, skomponowany w formie jednolitej, dynamicznej kompozycji geometrycznej z motywami promieni o żywej kolorystyce. Na ścianie wschodniej wisi rzeźba Chrystusa Ukrzyżowanego autorstwa prof. Bronisława Chromego z Krakowa — jest pełnym ekspresji dziełem, jedną z najlepszych współczesnych realizacji rzeźbiarskich w Szczecinie. W nowej części kościoła znajduje się pochodzące z 1983 r. tabernakulum oraz figury apostołów. Ołtarz, chrzcielnica i nowe wyposażenie prezbiterium poświęcone zostały w 1985 r. Z lewej strony ołtarza, przy wyjściu z zakrystii, znajduje się poświęcony u ojców redemptorystów w Głogowie obraz Matki Boskiej Nieustającej Pomocy, przeniesiony tu z małego kościoła. W nowym kościele znajduje się również kopia obrazu Matki Boskiej Częstochowskiej.

Na wieży kościoła umieszczono, poświęcony 9.12.1981 r., dzwon im. Jana Pawła II.

W małym kościele z historycznego wyposażenia zachowały się: polichromie ornamentalne na deskach stropu przedsionka i na wspornikach ścian bocznych nawy głównej, prospekt organowy i organy, marmurowa kropielnica w przedsionku, dwa fragmenty witraża w owalnym okienku nawy głównej przedstawiające panoramę Szczecina z widokiem zamku i kościoła św. Jakuba, oraz komplet ławek pochodzących z I poł. XIX w. W wyposażeniu małego kościółka znajdują się współcześnie namalowany obraz Jezusa Miłosiernego oraz figurka Matki Boskiej Fatimskiej.

Kościół świętego Krzyża jest pierwszą powojenną budowlą sakralną w Szczecinie. Autor projektu modernistycznej bryły i wnętrza nawiązał w swym projekcie do kierunków i nurtów wypracowanych w Europie i Stanach Zjednoczonych w okresie międzywojennym. W szkieletowej konstrukcji widoczne są wpływy francuskiego architekta Le Corbusiera i jego budowli realizowanych w duchu konstruktywizmu.