Budowa kościoła została rozpoczęta w 1859 r. Został on wykonany z cegły, w stylu neogotyckim.
Kościół został poświęcony w 1861 r. A w 1862 r. konsekrował go ksiądz biskup Antoni Frenzl. Prawa parafialne Olecko uzyskało w marcu 1871 r.
Strzelisty dach wieży został dobudowany w 1907 r.
We wnętrzu kościoła jest ołtarz neogotycki, jednokondygnacyjny, drewniany z 1903 r. Nastawa trójosiowa. Na osi centralnej tabernakulum. Nad nim edikula z malowanym przedstawieniem Chrystusa i aniołów adorujących monstrancję. Zwieńczenie stanowi rzeźbione przedstawienie ukrzyżowania z Matką Boską i świętym Janem. Na osiach bocznych rzeźbione sceny Bożego Narodzenia i Zmartwychwstania. Warto zwrócić uwagę na okna o ostrych łukach.
Obok kościoła znajduje się kapliczka z krzyżem dębowym w środku, ustawionym w 1960 r.
10 września 1981 r. po nabożeństwie wierni, którzy wychodzili z kościoła, zauważyli sączące się z drewnianego krzyża krople krwi. Krwawienie trwało do końca listopada 1981 r. 2 marca 1982 r. krwawienie ponowiło się.
Od tego wydarzenia wierni pielgrzymują do krzyża. Od 13 maja 1994 r. to miejsce kultu – Diecezjalne Sanktuarium Krzyża Świętego.
