В Женеву Крестовоздвиженский собор был перенесен в 1854 году из Берна, где он 40 лет находился в резиденции российского посланника. Под православный храм в Женеве была арендована вилла Жарглнан. В 1863–1866 годах в городе построили отдельный храм по проекту архитектора Давида Гримма при участии Жана Пьера Гильбо. Возведению храма оказывала покровительство дочь Николая I великая княгиня Мария Николаевна. Другие члены императорской семьи также не остались в стороне: они пожертвовали личные средства на строительство храма. Построенный на одном из самых высоких мест в Женеве, храм архитектурно был решен в псевдорусском стиле: пятиглавый, обильно украшенный колоннами, кокошниками и другими декоративными деталями.
В качестве строительного материала использовался местный белый камень. Внутри церковь также была расписана в византийском стиле художниками Джузеппе Бенцони и Джакомо Донати. Среди главных храмовых святынь — напрестольный крест с частицей Животворящего древа Господня, частицы мощей Николая Чудотворца, икона Спаса Нерукотворного XVI века и др. В Крестовоздвиженском соборе состоялось венчание Михаила Врубеля и Надежды Забелы, здесь же состоялось крещение, а через несколько месяцев и отпевание умершей в младенчестве первой дочери Федора Достоевского Софьи.