L’oratorio di Santa Croce è situato accanto alla Cattedrale di San Pietro da cui è separata dalla torre campanaria. L’origine della chiesa è antichissima, forse altomedievale, come sembrerebbe attestare la lettera greca Y (gamma) rinvenuta nella roccia sotto il presbiterio. Questo simbolo numerico, infatti, indicava le Tre persone della Santissima Trinità.
Il prospetto principale, ottocentesco, è ripartito da due ordini di lesene e termina con un timpano, alla cui sommità troviamo la tipica Croce granitica. Al centro si trova il portale, sormontato da uno stemma marmoreo in bassorilievo datato 1830, che rappresenta due confratelli incappucciati in adorazione ai piedi della Santa Croce. Sul lato destro si erge una piccola torre campanaria a canna quadrata, mentre sul lato sinistro c’è una nicchia con statua.
La pianta si compone di una navata unica voltata a botte; il presbiterio; e una cantoria retta da due pilastri con archi. Qui è custodito un organo a canne a quattro registri, realizzato dal maestro Paolo Ciresa. Nelle strette cappelle laterali si possono ammirare bassorilievi in stucco, datati 1870; un crocefisso con braccia snodabili portato in processione durante le celebrazioni della Settimana Santa; infine un prezioso bassorilievo ligneo seicentesco spagnolo, proveniente da una donazione, che rappresenta la deposizione di Cristo con l’aiuto degli angeli.
La chiesa fu sede dell’omonima confraternita fino al 1813, anno dopo il quale subì un importante rifacimento. Con il restauro del 1984 fu ripristinata la muratura di blocchi di granito a faccia-vista. Per l’occasione, si collocò nell’altare un retablo proveniente dalla chiesa di San Francesco d’Alghero.