Крестовоздвиженскую церковь часто называют Николаевской. Когда-то это были два храма, впоследствии объединенные в один приход. Первую Николаевскую церковь в Изюме построили в 1704-1709 годах. Деревянное здание храма находилось в районе нынешней Первомайской улицы. Крестовоздвиженскую церковь возвели спустя десять лет на нынешней Харьковской улице. Время не щадило деревянные строения, их часто приходилось перестраивать и обновлять – то после пожара, то по причине ветхости. Когда в начале XIX столетия в очередной раз встал вопрос о строительстве новых храмов, было принято решение объединить приходы и возвести один каменный храм Воздвижения Креста Господня с приделом в честь Святителя Николая.
Для новой церкви освятили место на живописном берегу Северского Донца. Крестовый однокупольный храм в стиле классицизма гармонично вписался в окружающий пейзаж. Проект этого здания разработал харьковский губернский зодчий П.А.Ярославский. Окончательно все работы по возведению храма были завершены к 1821 году. В этом же году в церкви освятили три престола: главный – во имя Воздвижения Животворящего Креста Господня, правый – в честь Святителя Николая и святого Симеона Богоприимца, левый – во имя мученицы Евдокии и великомученика целителя Пантелеимона.
В своем первоначальном виде храм до наших времен не сохранился, так как здание неоднократно перестраивалось. К примеру, в середине XIX столетия его расширили за счет достройки боковых приделов. В послереволюционный период для Крестовоздвиженской церкви наступили времена забвения и запустения. Разбитые окна, текущая крыша, перепады температуры – все это разрушало уникальный памятник архитектуры. В годы Великой Отечественной войны его вековым стенам пришлось выдержать не одну бомбежку. Спустя 40 лет под фундаментом здания нашли снаряд, который чудом не взорвался за все это время. Но то, что не разрушила война, продолжили разрушать люди: в послевоенные годы в церкви устроили овощехранилище, а затем – склад мебельного магазина.
Чтобы спасти храм от гибели, жителям Изюма, не равнодушным к его судьбе, пришлось пойти на хитрость. Деньги на реставрацию памятника архитектуры власти выделили только после того, как в здании было предложено устроить музей изделий народного творчества. Уже в 1987 году начались работы по восстановлению Крестовоздвиженской церкви. Особый интерес у реставраторов вызвали уникальные фрески, испорченные сыростью и временем. Художественная экспертиза установила, что настенные росписи датируются XIX веком и выполнены мастерами школы известного живописца В.М. Васнецова. Благодаря усилиям специалистов, трудам и пожертвованиям прихожан вскоре купола возрожденного храма снова заблестели над Северским Донцом. 19 декабря 1990 года в Крестовоздвиженской церкви впервые после долгих лет запустения состоялось богослужение.
В наше время в храме продолжается реставрация фресок. Как предполагают некоторые специалисты в области церковной живописи, изображение Архангела Гавриила принадлежит кисти Виктора Васнецова. В Крестовоздвиженской церкви находится список с чудотворной Песчанской иконы Божией Матери, оригинал которой пребывает в кафедральном Свято-Вознесенском соборе города Изюма.
