Первое упоминание о церкви в селе Карели относится к 1640 году. В 1708 году была построена новая деревянная церковь, главный престол которой был освящён в честь Рождества Богородицы, а придельный — в честь святых мучеников Космы и Дамиана. В 1754 году была возведена ещё одна церковь в честь Воскресения Христова, а в 1827 году — третья, в честь Воскресения Словущего. В 1901 году Воскресенский храм сгорел, что побудило местных жителей принять решение о строительстве двух новых каменных церквей в северной и южной частях села.
Храм в южной части села, посвящённый Воздвижению Животворящего Креста Господня, был построен в период с 1906 по 1913 год по проекту архитектора В.И. Фреймана. Средства на строительство были собраны прихожанами, а также за счёт аренды общественной земли, предложенной местным жителем Тимофеем Чичаговым. В 1913 году был поднят колокол и освящён левый придел храма в честь Архангела Михаила.
Архитектурно храм представляет собой каменное здание в стиле эклектики с элементами русского стиля и неоклассицизма. Храмовая композиция в крестообразном плане на высоком цоколе включает в себя четверик, несущий световую ротонду, завершённую высоким куполом и луковичной главкой. С востока к основному объёму примыкают три полукружия алтарной апсиды, а с запада — небольшая трапезная и ярусная колокольня с луковичным венчанием. Фасады храма и первый ярус колокольни украшены пилястрами и портиками с треугольным фронтоном, а килевидные оконные проёмы отмечены кирпичными узорами.
В 1937 году храм был закрыт. С 1946 года церковь вновь действует и продолжает служить местом богослужений и духовного окормления прихожан.
