Первый русский православный приход в Швейцарии, созданный в Берне по Императорскому указу от 24 декабря 1816 г., окормляли следующие священники: с февраля 1817 г. по 1830 г. – священник Василий Разумовский; с 1830 по 1832 гг. – священник Симеон Красноцветов; с 1832. по 1836 гг. – священник Иоанн Гуляев; с 1836 по 1838 гг. – священник Иоанн Грацианский; с 1838 по 1847 гг. – священник Лев Каченовский (в 1842 г. возведен в сан протоиерея); с мая 1847 г. по 1848 г. – священник Василий Полисадов.
С 1848 по 1854 гг., русская церковь в Берне была по политическим причинам закрыта, а в ноябре 1854 г. приход был переведен в Женеву и до сентября 1866 г. службы отправлялись в частной вилле XIII в. на улице О’Вив, сначала протоиереем Арсением Судаковым, а впоследствии протоиереем Афанасием Петровым. Вилла Жаргоннан, которая была снесена для строительства школы в О-Вив, вскоре оказалась слишком мала, чтобы вместить всю общину. Ее расположение на Плато де Траншез (первый жилой район Женевы) послужило ориентиром для всех других зданий, которые были построены здесь впоследствии.
Из письма Л.Н.Толстого Т.А.Ергольской (от 29 мая 1857г.) об А.Петрове:
«Священник наш молодой, но умный, образованный и исключительно прекрасной жизни человек и всех наш духовный отец, которого я полюбил душевно и который, надеюсь, полюбил меня немного». Михаил Шишкин «Русская Швейцария.
В 1854 году в Женеве официально появилась первая русская православная община. Настоятель действующего в то время храма, располагавшегося в частной вилле XIII в. на улице О’Вив, протоиерей Афанасий Константинович Петров, урожениц Астраханской губернии, стал инициатором строительства новой церкви. В 1863 году Большой Совет Женевы, рассмотрев его просьбу, дал разрешение на строительство «часовни для богослужения по греческому чину» на месте бывших крепостных укреплений, в квартале Ле Транше, пожертвовав участок земли. Закладка церкви состоялась 14/26 сентября 1863 года в присутствии герцогов Сергея и Георгия Лейхтенбергских, принца Николая Ольденбургского, русского посланника А. П. Озерова и представителей кантональных и городских властей.
Три года спустя, 14/26 сентября 1866 года в престольный праздник, церковь была торжественно освящена тремя протоиереями: Иосифом Васильевым из Парижа, Афанасием Петровым из Женевы, Василием Прилежаевым из Ниццы и священником Владимиром Ладинским из Веймара. Об этом событии напоминает мраморная доска в притворе женевского собора.
Из текста доклада, направленного послом А. П. Озеровым в Петербург министру иностранных дел А. М. Горчакову:
«Вчера, 14 (26) сентября, происходило в Женеве торжественное освящение нового храма во имя Воздвижения Креста Господня… После тоста, провозглашенного мной за здравие нашего многолюбимого монарха и всего царского дома, который принят был с общим восторгом и дружным „ура!“, я произнес несколько слов благодарности и сочувствия Швейцарии и республике Женевской. Здесь позволил я себе припомнить столь красноречиво и воодушевленно высказанную недавно в.с-вом политическую истину, что связь и дружба между нациями тогда только знаменательны и прочны, когда не основаны на своекорыстных расчетах. Этим словам, повторенным моей скромной речью, конечно, обязан я громким и единодушным рукоплесканиям, которыми почтили меня присутствовавшие». Михаил Шишкин «Русская Швейцария».
“Храм был построен по проекту известного русского архитектора Давида Ивановича Гримма (1823-1898) в старинном московском стиле, с девятью куполами. Однако в самом начале своего существования храм таким не был. Первоначальные планы предусматривали строительство рядом с храмом величественной колокольни. Осуществить этот проект не удалось, и лишь полвека спустя, перед самой релюцией, была пристроена колокольня, правда куда меньших размеров, и увеличено само пространство храма”. И.И.Грезин “Из истории строительства русских храмов в Швейцарии”.
Настоятель храма протоиерей Сергий Иоаннович Орлов, пробывший в своей должности почти 40 лет, решил провести и значительные реставрационные работы внутри храма: были заново расписаны стены и элементы декора.
По случаю 50-летия церкви было принято решение расширить здание с западной стороны: нефы собора были существенно увеличены за счет пристройки над центральным крыльцом колокольни со звонницей из пяти колоколов.
Проект осуществлялся архитектурным бюро Pittard & Graf. Колокола были заказаны в мае 1918 года на литейном заводе Rüetschi в Арау, который доставил их в сентябре того же года. Женева услышала их звучание в праздник Рождества Божией Матери, 8/21 сентября.
Для финансирования строительных работ пришлось отказаться от права пользования зданием, расположенным напротив церкви.
Освящение храма и звонницы по окончании работ запечатлено на фотографиях, датированных 12/25 февраля 1917 года.
В 1918 году сербское правительство «в благодарность за благодатно-молитвенное утешение сербской колонии в период скорбного её укрывательства в Женеве по разорении Сербии» подарило церкви второй по величине колокол для звонницы женевского храма.
На колоколе имеется надпись «Пожертвование cербов».