Почти одновременно с возведением Воскресенского собора на Борисоглебской стороне велось сооружение и Крестовоздвиженского собора, "что в валах" на Романовской стороне. Хотя оборонное значение крепости для жителей Романова к этому времени постепенно исчезало, вековая традиция ставить храмы на старом месте продолжалась. Крестовоздвиженский собор, сохранившийся до наших дней, сменил две деревянные церкви.
Первый храм в честь Воздвижения Креста Господня был поставлен пятым угличским князем Романом Владимировичем, сыном кнзя Владимира Константиновича в 1283 году на территории древней крепости, в северо-восточном углу городища, окружённого земляными валами. Этот храм был сожжён при нашествии монголов. Следующий был заложен в 1345 году князем Романом Васильевичем. Каменный же заложили в 1618 году после изгнания польско-литовских шаек с волжских берегов. Собор строился 40 лет на пожертвования прихожан и купцов. Это объясняется тем, что это был первый каменный храм города Романова, да и средств на его возведение в то время не хватало. По прошению жителей города царь Алексей Михайлович пожертвовал 100 рублей на завершение строительства.
Как и Воскресенский собор на Борисоглебской стороне, Крестовоздвиженский на Романовской становился средоточием духовной жизни города Романова. Построенный также ярославскими мастерами, собор отличался несколько меньшими размерами и меньшей насыщенностью декора фасадов. Вплотную придвинутые к крепостному валу восточный и северный фасады декорированы скупо, тогда как выходящий к городу юго-восточный придел, напротив, украшен с изяществом и пышностью. Четырёхстолпный храм без подклета увенчан пятью мощными луковичными главами. Спокойный массив основного объёма здания в верхних частях заканчивает сложный рисунок пяти глав и трёх шатров, отличающихся разнообразием очертаний и вместе с тем чёткостью ритмической организации. С трёх сторон храм окружали невысокие галереи-паперти (перстроены в ХIХ в.) и два придела, завершённые декоративными шатрами, с шатровой колокольней середины ХVII века. Прясла стен собора, расчленённые простыми гладкими лопатками и полуциркульными окнами, завершали красиво прорисованные полукружия закомар. Впоследствии закомары были включены в четырёхскатную кровлю, покрывшую храм.
Вскоре после завершения строительства собор был расписан, по-видимому, артелью костромских живописцев под руководством знаменитых изографов Гурия Никитина и Василия Ильина. В отличие от фресок Воскресенского собора, этим росписям свойственна большая простота и монументальность, стремление к крупным масштабам и лаконичным формам. Почти квадратные клейма отдельных композиций выстраиваются в горизонтальные пояса, охватывающие все пространства храма. Столбы заполнены рядами отдельно стоящих фигур. В сложные поверхности парусов, арок и сводов вписаны скомпонованные сцены. Даже многофигурные изображения отличает изящество композиционного рисунка, строгий линейный ритм, чётко читающиеся на светлых фонах силуэты, размеренность движений. Особое единство фрескам придают вытянутые формы узорчатых сказочных архитектурных "палат", пейзажное окружение и светлый мажорный колорит. В декоре храма, пожалуй, наиболее выразительны сцены "Страстей Господних", расположенные на южной стене. Они отличаются экспрессией и острыми реалистическими характеристиками. Интересны и другие изображения: "Чудесный лов рыбы", повествующий о последнем явлении воскресшего Христа ученикам на море Тивериадском; "Древо Иесеево", раскрывающее земную родословную Иисуса. До настоящего времени сохранился только каркас уникального иконостаса, датированного ХVII веком.
Из брошюры-путеводителя: "Тутаев (по заказу Тутаевского бюро путешествий и экскурсий). - Москва, издательство: "Внешторгиздат", 1977