Основная архитектурная достопримечательность, жемчужина женского Крестовоздвиженского монастыря - Свято-Крестовоздвиженский собор. Строительство этого величественного сооружения длилось с 1699 года и завершилось в 1756 году.
Закладка монастырского храма состоялась в 1689 году, а его возведение велось на средства генерального судьи казацкого войска Василия Леонтьевича Кочубея. После смерти отца достраивал храм его сын В. В. Кочубей. Не остались в стороне и полтавские обыватели, казацкая верхушка, а также два украинских гетмана - Иван Самойлович и Иван Мазепа. За годы своего существования Крестовоздвиженский собор несколько раз реконструировался и прирастал приделами. Этот храм имел четыре престола: главный - Воздвижения Креста Господня (1756), Благовещения Пресвятой Богородицы (1756), Святителя Николая Чудотворца (1761) и Иоанна Крестителя (Предтечи)(1795). Крестовоздвиженский собор - единственный в Левобережной Украине храм, сохранившийся до наших дней, который имеет 7 куполов, расположенных в виде креста - по числу Священных Таинств и Вселенских Соборов. Площадь собора - 366 кв. метров, его длина - 30 метров, высота до центрального купола - 28 метров.
В основу плана положено типовое решение древнерусского крестово-купольного трёхнефного храма с четырьмя пилонами, на которые опирается центральный купол. Особенностью собора является то, что он не имеет главного и второстепенного фасадов, все его стороны в художественном плане равноценны. Планировка храма, совокупность методов декора, их расположение соответствует стилю украинского барокко. Плоскости стен оживляют расположенные в три яруса окна и ниши разнообразных форм и размеров с причудливыми наличниками. Крестовоздвиженский собор в совокупе с колокольней напоминают собор и колокольню Мгарского монастыря, что под Лубнами Полтавской области. Однако купола полтавского собора поставлены по другому, детали окон и дверей выполнены иначе. Земное жилище Царя небесного в восточной части собора отделял позолоченный четырёхъярусный резной, из липы, на всю высоту храма, иконостас, над украшением которого трудились мастера разных времён: мастер по изготовлению иконостасов Василий Реклинский с учениками, талантливый живописец, народный умелец Самуил (здесь и принял монашество), резчик, выходец из Осташкова, поселившийся в городе Ахтырка на Сумщине, Сысой Шалматов и др. По обе стороны от иконостаса, в серебряно-медных ковчегах находились частички мощей Святых Иоанна Златоуста и Василия Великого.
Внутри храма, по правую руку от главного входа, лестница вела в соборную подземную крипту-усыпальницу, где покоился прах особо чтимых церковных деятелей Полтавщины и не только, середины ХVIII - первой половины ХIХ века, среди которых находилась гробница с прахом местоблюстителя Молдово-Влахийской экзархии, архиепископа Екатеринославского и Херсонского Амвросия (Серебренникова, 1738-1792) и уроженца Полтавы, епископа Могилёвского и Полоцкого Афанасия (Вольховского, 1741-1801). Нетленные мощи обоих святителей сгорели в 1943 году во время отступления немецко-фашистских захватчиков вместе со зданием краеведческого музея, куда они попали после ограбления усыпальницы в нач. 20-х годов ХХ столетия. Вероятно, что тогда же было разорено и старое монастырское кладбище, которое находилось между колокольней и собором. Прах умерших (а среди них были даже родственники А. С. Пушкина и Н. В. Гоголя) кладоискатели-вандалы выбросили из гробов, а могильные плиты были использованы в хозяйственных нуждах, в частности, они пошли на мощение дороги.
В 1923 году Крестовоздвиженский мужской монастырь был закрыт, опечатан был и монастырский соборный храм. После того, как в церкви обители были основательно разграблены и осквернены, в них новая власть разместила клуб посёлка железнодорожников "Красный путь" и, а также городской и областной архив. С 1933 года строения бывшей обители использовались для нужд детской трудовой колонии НКВД для сирот и беспризорных, а позже - Полтавского государственного педагогического института. В 1933 году великолепный иконостас Крестовоздвиженского собора и иконостасы других храмов были демонтированы, а частями деревянного каркаса и иконами топили тогда печи "вселившиеся насельники". С 1942 по 1960 год в небольшом помещении ютились до 90 монахинь, которые 8 июля 1960 года комсомольцами были насильно вывезены в Лебединский Николаевский монастырь, что на Черкассщине, а часть монахинь размещены в доме престарелых. Конечно же, Крестовоздвиженский собор для богослужений был закрыт, к тому же он сильно пострадал в 1943 году при отступлении гитлеровцев из Полтавы.
За счёт Церкви и пожертвований в 1956 году он был восстановлен из руин, но по-прежнему стоял без крестов и был закрыт. С 1960 до 1991 года в соборе и зданиях монастыря чего только не было! И овощехранилище, и общежитие пединститута, и психбольница, и гараж с мастерскими, и склад объединения "Медтехника". После того, как 19 декабря 1991 года оставшиеся здания монастыря были переданы УПЦ Киевского Патриархата, Крестовоздвиженский собор подлежал срочной реставрации, после окончания которой, в нём стали проходить все праздничные службы. В соборе находятся все самые важные святыни обители: особо ценная икона "Упование всех концов Земли", список принадлежавший новомученику Василию Зеленцову, а также мощи святителя Иллариона и епископа Афанасия, обретённые чудесным образом и оказавшиеся нетленными. В отдельном киоте - личные вещи епископа Афанасия.
С сайтов: vozdvizhenie.paskha.ru/hramy/poltava/Крестовоздвиженский женский монастырь в Полтаве и excurskharkov.narod.ru/1/poltava.files/cruz.htm