В 1862 году городские власти Женевы пожертвовали православной общине для постройки своего храма участок земли на месте бывшего раннехристианского кладбища, там, где до XV века стоял монастырь св. Виктора.
Благодаря усердию протоиерея Афанасия Константиновича Петрова, в России были собраны необходимые средства, и на них был построен нынешний величественный храм. Считается, что первый проект храма принадлежит Ее Императорскому Высочеству Великой княгине Марии Николаевне, старшей дочери Императора Николая I. Автором выверенного плана был Давид Иванович Гримм (1823-1898), профессор архитектуры Императорской Академии Художеств в Санкт-Петербурге; работами по постройке руководил женевский архитектор Жан-Пьер Гийебо.
Первый камень в основание храма был заложен 14/26 сентября 1863 г., а три года спустя, 14/26 сентября 1866 г., храм был освящен в честь праздника Воздвижения Креста Господня.
В 1916 г., в год пятидесятилетия храма, по инициативе протоиерея Сергия Иоанновича Орлова (1864-1944) удалось значительно расширить все три нефа и добавить над центральной папертью колокольню со звонницей из пяти колоколов.
Задуманная в древнем московском стиле, церковь построена из камня, добытого из швейцарских каменоломен. Стены ее снаружи украшены большими крестами из серого мрамора. Над храмом возвышаются девять золоченых куполов. Внешнее обаяние этой церкви еще более усиливается тем, что она обнесена небольшим садом, в котором цветы и кусты своими красками и листвой удачно гармонируют со стенами храма.
Все здание состоит из основного нефа, над которым возвышается главный свод, и двух приделов, отделенных от нефа шестью массивными столбами, состоящими из пучков связанных между собой колонн. Вход в храм через паперть и притвор, ведущие к нефу и приделам.
Украшения стен, задуманные в древнерусском стиле с несомненным византийским влиянием (ветвевидный и лиственный орнамент, геометрические рисунки и греческая монограмма Христа «ХР») отражают гармонию красок. Своды над приделами усеяны золотыми звездами на синем фоне. Все эти украшения принадлежат кисти художника Жозефа Бенцони из Лугано.
На фреске центрального свода изображен на золотом фоне окруженный серафимами Господь Вседержитель, сложивший пальцы правой руки для благословения, а в левой руке держащий земной шар. На четырех углах парусов свода находятся изображения четырех евангелистов, сопровождаемые их символами из видения пророка Иезекииля: орлом, быком, львом и ангелом. Образы Спасителя, серафимов и евангелистов принадлежат кисти профессора Джакомо Донати из Лугано.
Красивый одноярусный иконостас, образующий пять аркад, вырезал во Флоренции из белого каррарского мрамора немецкий скульптор Б. Геннебергер.
Две самые большие иконы иконостаса, по правую и левую сторону Царских врат, изображающие Христа и Богородицу, как и находящиеся в мраморных киотах у колонн иконы Воздвижения Животворящего Креста Господня и святых Кирилла и Мефодия, принадлежат кисти Николая Андреевича Кошелева, известного художника, члена Императорской Ахадемии Художеств в Санкт-Петербурге. Князь Сергей Михайлович и княгиня Анна Александровна Голицыны подарили мраморные киоты для икон Богородицы Скоропослушницы, и великомученика Пантелеимона; оба этих образа были пожертвованы храму русскими монахами с Афона.
В мае 1868 года в Русской церкви протоиерей Афанасий Петров крестил и через несколько месяцев отпевал Соню Достоевскую.
В 1896 году протоиерей Николай Апраксин венчал Михаила Врубеля с певицей мамонтовской оперы Надеждой Забела. Венчал он и будущего философа Николая Лосского.
В 1905 году в женевском храме отпевали семилетнюю Римму — дочь Александра Николаевича Скрябина.
В разные годы здесь бывали Никита Дмитриевич Магалов, Александр Исаевич Солженицын, Мстислав Леопольдович Ростропович и многие другие известные личности.