Centrum kultu są relikwie Drzewa Krzyża Świętego, które według historyków dotarły do klasztoru na początku XIV wieku; droga, którą tu trafiły, nie jest w pełni wyjaśniona. Od 1723 roku relikwiarz przechowywany jest w XVII-wiecznej kaplicy Oleśnickich, z freskami Macieja Rejchana i grobowcem fundatorów, Mikołaja i Zofii Oleśnickich. Sanktuarium ma trzy relikwiarze: barokowy z pięcioma fragmentami, które badania z 2002 roku określiły jako drewno sosny czarnej sprzed około 2000 lat, powojenny używany do codziennej adoracji oraz trzeci, wykonany w 2017 roku, wypożyczany parafiom. Przez kilka stuleci Święty Krzyż był najważniejszym miejscem pielgrzymkowym w kraju. Benedyktyni prowadzili opactwo do kasaty w 1819 roku, a od 1936 roku sanktuarium opiekują się misjonarze oblaci Maryi Niepokalanej. W 2013 roku kościół otrzymał tytuł bazyliki mniejszej.