Согласно исследованиям архиепископа Харьковского Филарета Гумилевского (1805-1866) Крестовоздвиженская церковь была построена в 1821 году, на месте обветшалых деревянных храмов — Николаевского и Крестовоздвиженского. Автор проекта — П. Ярославский.

Правый придел церкви был освящен в честь святителя Николая и св. Симеона Богоприимца, левый – во имя мученицы Евдокии и целителя Пантелеимона.

Согласно списку памятников архитектуры Харьковской области этот храм в стиле классицизма строили с 1809 по 1823 гг. В 19-м веке храм неоднократно перестраивали. В церкви сохранились росписи мастеров школы живописца В. Васнецова.

Колокольня была разрушена в годы Второй мировой войны и окончательно разобрана во время строительства автотрассы в 1950 г. В церкви действовало овощехранилище и склад мебельного магазина. В конце 1980х началист восстановительные работы.

Церковь была повреждена в результате обстрелов российских войск в ходе битвы за Изюм весной 2022 г.