Православный приход в честь Воздвижения Честного Креста Господня в городе Томари образован в 1993 году. Первоначально богослужения совершались в различных временных помещениях, включая здание детского сада «Ромашка», где администрация Томаринского района выделила несколько комнат после проведения ремонтных работ. В 1999 году приход переехал в переоборудованное здание бывшей парикмахерской.
В апреле 2001 года храм был освящен. В 2004 году по инициативе местных властей и прихода в городе построена часовня, которая в течение двух лет реконструировалась в небольшой храм. К 2005 году завершены основные строительные работы, а в 2006-2007 годах осуществлены пристройка дополнительного помещения и возведение алтаря. Процесс благоустройства продолжался до 2011 года, когда была демонтирована разделительная стена между старым и новым зданиями, выполнена обшивка фасада и устроено помещение для воскресной школы. 18 июля 2011 года установлен новый купол.
Приходом издавался вестник «Слово Православия», а также духовные приложения к местной газете. В рамках соглашения с администрацией Томаринского района к 2010 году открыты комнаты-часовни при Центральной районной больнице, Доме временного проживания «Доброта» и в селах Пензенском и Ильинском Томаринского района.
Архитектурный облик храма формировался постепенно. Изначально здание представляло собой перестроенную часовню, к которой впоследствии были добавлены алтарная часть и вспомогательные помещения. Конструктивные решения характерны для скромных провинциальных храмов конца XX - начала XXI века, возводимых в условиях ограниченных ресурсов.