После события обретения Честного Креста в Иерусалиме очень скоро установился обычай ежегодно в память этого события, а также в память освящения («обновления») иерусалимского храма Воскресения Христова (храма Гроба Господня) совершать чин Воздвижения Креста.

Уже в иерусалимском Лекционарии V в., сохранившемся в армянском переводе, упоминается церемония поднятия Креста для обозрения всеми молящимися. В грузинском переводе иерусалимского Лекционария, отражающем практику V–VII вв., чин Воздвижения описан подробно. Он совершался 14 сентября на третий час после рассвета и начинался с того, что священнослужители входили в диаконник, облачались, украшали Крест или даже 3 Креста и полагали их на св. престоле. Сам чин включал в себя 3 воздвижения (поднятия) Креста, каждое из которых предварялось группой молитв и песнопений и сопровождалось 50-кратным Господи, помилуй. После третьго воздвижения Крест омывали благовонной водой, которая раздавалась народу после литургии, и все прикладывались ко Кресту; затем Крест вновь полагали на св. престол и начинали Божественную литургию.

По крайней мере, к VI в. чин Воздвижения уже был известен и совершался не только в Иерусалиме, но и в других местах христианского мира: Евагрий Схоластик (Церковная история 4. 26) сообщает о священнодействии поднятия Креста и его обнесения вокруг храма, происходившем в Апамее Сирийской; составитель «Пасхальной хроники» VII в., отмечая празднование Крестовоздвижения в Константинополе в 644 г., говорит о «третьем воздвижении» (PG. 92. Col. 988), что указывает на существование уже к тому времени в Царьграде сложного чина Воздвижения.

Согласно послеиконоборческому Типикону Великой церкви, в храме Св. Софии чин Воздвижения Креста совершался после входа на утрене, вслед за тропарями в честь Креста. Сам чин описан кратко: Патриарх, стоя на амвоне (представлявший из себя башенку посреди храма, на которую вели с двух сторон ступени), возносил Крест, держа его в руках, а народ возглашал: Господи, помилуй; это повторялось трижды. Изображение святителя, стоящего на амвоне и возвышающего Крест, вошло в традиционную иконографию праздника Крестовоздвижения.

В Дрезденском списке и в списке Paris. Gr. 1590, 1063 г., Типикона Великой церкви царьградский чин Воздвижения описан значительно подробнее: после утреннего входа (совершавшегося в конце великого славословия) Патриарх с Крестом шел на амвон в сопровождении скевофилакса или хартулария и певцов (певцы пели те же тропари в честь Креста). На амвоне Патриарх полагал Крест на столик, совершал три земных поклона, и начиналось священнодействие, состоявшее из трех циклов по пять воздвижений. Сначала Патриарх шел на восточную сторону амвона, где и воздвигал Крест, понемногу поднимая руки. Во время этого диаконы и весь народ возглашали стократное Господи, помилуй. При пении трех последних Господи, помилуй Патриарх трижды осенял Крестом на восток. Таким же образом совершалось воздвижение Креста на южную, западную, северную и снова на восточную стороны. Затем, после небольшого отдыха (во время к-рого певцы пели тропарь Днесь пророческое исполнися слово...), Патриарх начинал второй цикл воздвижений — опять с пятикратным возвышением Креста и пением Господи, помилуй по восемьдесят раз, — и вновь отдыхал (певцы пели тропарь Токмо водрузися Древо, Христе, Креста Твоего...). Наконец, Патриарх совершал третий цикл воздвижений по тому же чину, но с пением Господи, помилуй по шестьдесят раз. После завершения воздвижений пели Вознесыйся на Крест волею..., и начиналась Божественная литургия.

Описанный константинопольский кафедральный чин Воздвижения встречается и в славянских рукописях — например, в новгородском Требнике РНБ. Соф. 1056, XIV в., в болгарском Енинском Апостоле XI в., — с тем отличием, что Крест предписано воздвигать на восток, запад, юг, север и снова на восток (то есть стороны меняются не по кругу, а символически осеняются крестым знамением).

В Типиконах студийской традиции чин Воздвижения основан на константинопольском кафедральном чине, но по сравнению с ним упрощен. Чин включен в состав утрени, в ее заключительную часть; вместо трех циклов по пять воздвижений совершается лишь один (также состоящий из пяти воздвижений: дважды на восток и по одному разу на остальные стороны света).
Согласно Студийско-Алексиевскому Типикону, близкому к первоначальной редакции Студийского устава и принятому на Руси до кон. XIV в., чин совершался в конце утрени, после Трисвятого, тропаря Крестови Твоему... и поклонения Кресту с пением праздничных стихир. Чин Воздвижения начинался с пения трех тропарей (тех же, что и в Типиконе Великой церкви); Крест воздвигал игумен в алтаре, с разных сторон св. престола (на восток, север, запад, юг и снова на восток). После чина возглашали ектению утрени и следовал первый час.

Согласно Евергетидскому Типикону, представляющему малоазийскую редакцию Студийского устава, чин Воздвижения совершали не в алтаре, а в храме. После тропаря Спаси, Господи, люди Твоя... иерей трижды осенял Крестом на восток при громком пении Господи, помилуй (трижды) и затем медленно поднимал Крест при пении оставшихся девяноста семи Господи, помилуй; далее священнодействие повторялось с обращением на юг, запад, север и снова на восток. Сходным образом чин описан и в студийских Типиконах южноиталийских редакций.

В Типиконе прп. Георгия Мтацминдели, представляющем афонскую редакцию Студийского устава и принятому в Грузии до XV в., описаны два варианта чина Воздвижения. Первый соотвествует приведенному в Евергетидском Типиконе (но порядок сторон света: восток, север, запад, юг и снова восток). Второй чин Воздвижения Креста говорит о совершении чина Патриархом, особенности чина (например, большое количество песнопений после входа на славословии) указывают на подчеркнутую связь с практикой Великой церкви.

В Иерусалимском уставе, принятому в течение XII–XV вв. в Православной Церкви повсеместно, начиная с наиболее ранних его редакций и заканчивая печатными Типиконами, чин Воздвижения Креста сохраняет характерные черты, известные по студийским памятникам: он совершается на утрене после великого славословия и пения тропаря Спаси, Господи, люди Твоя..., состоит из пятикратного осенения Крестом и возвышения его на стороны света (на восток, юг, запад, север и снова на восток). Важным изменением, по сравнению со студийскими памятниками, является добавление в чин пяти диаконских прошений (соответствующих пяти осенениям Крестом), после каждого из которых поется стократное Господи, помилуй. Кроме того, согласно Иерусалимскому уставу, прежде, чем возвысить Крест, предстоятель должен склониться к земле так, чтобы его голова отстояла от земли на пядь (греч. spithame, около 20 см). В ходе исправления богослужебных книг в Русской Церкви во 2-й пол. XVII в. был изменен порядок осенения сторон света во время чина: Крест воздвигается на восток, запад, юг, север и снова на восток. Такой порядок сохраняется до настоящего времени.

Чин Воздвижения Креста является неотъемлемой частью богослужения праздника Крестовоздвижения. Об этом говорит, в частности, разнообразие в описаниях чина в тех или иных памятниках: одни описывают как чин совершается при служении Патриарха с сонмом духовенства, другие — лишь священника с диаконом. В частности, в ответ на вопрос епископа Сарайского Феогноста отцы Константинопольского Собора 1301 г., сославшись на правила прп. Феодора Студита, разрешили возглавлять этот чин не только архиерею, но и игумену, а свт. Киприан Московский в своем послании от 1395 г. к новгородскому духовенству писал, что в день Крестовоздвижения Крест следует воздвигать во всякой церкви, пусть там будет даже только один священник. С другой стороны, в монастырском рукописном Типиконе ГИМ. Син. № 335, нач. XVII в., отмечено, что чин Воздвижения Креста в соборных храмах бывает ежегодно, а в других — только в те годы, когда Крестовоздвижение приходится на субботу или воскресенье.

В старопечатном московском Типиконе 1641 г. появилось указание о том, что Крест воздвигают только в соборных храмах и монастырях, а в обычных приходских храмах на Крестовоздвижение бывает лишь поклонение Кресту, по чину Крестопоклонной недели (Л. 153). Это указание было перенесено и в исправленный Типикон 1682 г. и с тех пор печатается во всех изданиях русского Типикона. В современной практике Русской Церкви чин Воздвижения Креста совершается в соборах, а в монастырях и на приходах — по благословению правящего архиерея. В современной практике греческих Церквей, напротив, чин Воздвижения может совершаться во всех храмах без исключения.

Согласно некоторым памятникам, при совершении чина Воздвижения отменяется сугубая ектения утрени — по той причине, что сходные с ней прошения входят в состав чина. На Крест во время Воздвижения, как и в Иерусалиме в древности, принято возливать душистую воду.