Chrám má svoje počiatky už v slovanskej osade. Najstaršie kamenné časti kostola sú z polovice 13. storočia. Dnešná podoba stavby pochádza z veľkolepej gotickej prestavby v r. 1444-1498. Prestavbe pomáhalo mesto i hradný pán Zápoľský – obaja „mecéni“ zväčnili svoje erby v malom vchode do kostola. O prestavbách hovorí aj trojaká klenba – sieťová, hviezdicová a krížová, ba i sanktárium, ktoré je položené vyššie než loď.
Prevažne gotický je aj interiér kostola – bočné oltáre, krstiteľnica, stallum. Z r. 1518 pochádza renesančná lavica pod veľkým chórom, kde sedela mestská rada s richtárom. Medzi najvzácnejšie časti patrí ukrižovaný Kristus z hlavného oltára, o ktorom sa predpokladá, že bol vyrezaný v dielni majstra Víta Stwosza. V časoch reformácie, keď celé mesto s prevažne nemeckým obyvateľstvom prestúpilo na protestantskú vieru, patril kostol v r. 1531-1673 a prechodne aj v r. 1678-1687 a 1705-1709 evanjelikom.
V blízkosti kostola je renesančná zvonica z r. 1591, považovaná za najkrajšiu spišskú zvonicu. Má pôdorys štvorca. Zdobí ju cimburie s erbmi cisárskeho habsburského rodu, Uhorska a mesta Kežmarok. Najstarší zvon je z r. 1525 a pred postavením zvonice bol pravdepodobne vo veži kostola Sv. kríža. Zvonica je spojená s budovou bývalej katolíckej ľudovej školy, prestavanej v 18. stor. z kaplnky sv. Trojice z r. 1468. Túto školu navštevoval aj Jozef Maximilián Petzval (1807-1891), fyzik, vedec, zakladateľ modernej fotografie. Oproti malému vchodu do kostola Sv. kríža stojí kamenná budova niekdajšej mestskej školy z r. 1536. Kostol bol povýšený na Baziliku minor v r. 1998.