Распоряжение великого короля Польского Сигизмунда I (1467-1548) о включении Каменца в перечень обязательных для ведения коммерции иностранных купцов городов и армянская монополия на торговлю внутри городских стен, сделали 1543 год точкой отсчёта существования поселения в долине у подножья Каменец-Подольской крепости, где по распоряжению старосты города, Владека разместились склады предпринимателей с востока. В связи с этим местность и получила благозвучное восточное название Караван-Сарай, в упрощённой интерпретации существующее и по сей день. Возможно, здесь в то же время появился и первый храм, исследователи относят его строительство к ХVII веку, так как уже в 1672 году церковь на Карвасарах упоминается со схематической зарисовкой на плане города как православная во имя святого Креста.
Спустя некоторое время для старинного подольского городка настанет тяжкое, разрушительное время, а именно в ходе русско-турецкой войны 1672-1681 годов твердыня на Смотриче на 27 лет попадает под юрисдикцию Османской империи. С возвращением Подолья в состав Речи Посполитой по условиям Карловицкого мирного договора от 1699 года в городе доминирующую роль стала занимать католическая церковь. Поэтому неудивительно, что своим вторым рождением Крестовоздвиженская церковь была обязана униатскому священнику Гавриилу Божовскому, стараниями которого в первой четверти ХVIII столетия деревянный храм на фундаментах старого здания был реконструирован и переосвящён в греко-католический. Видимо, именно из-за того, что количество паствы в Карвасарах было столь мало (в 1739 году насчитывалось лишь три десятка человек) и средств на достойное поддержание оплота веры не хватало, уже через пятьдесят лет встал насущный вопрос о замене ветшающего строения, которому немалый урон нанесли наводнения в пойме Смотрича в 1765 и 1770 годах.
Ослабление Польши и её разделы отложили решение этого вопроса на четверть века. Лишь с восстановлением Православия на землях Правобережной Украины, которые вошли в состав Российской империи, в 1799 году начинаются работы по сооружению нового храма, который спустя два года (в 1801 г.) будет освящён Каллиником Нагорским как православная церковь. Эта небольшая деревянная церковь, ориентированная по оси восток-запад, была поставлена на фундамент из камня-известняка. Считается, что это было сделано с целью защиты церкви от наводнений. Храм был трёхчастным, состоял из трёх срубов, все три сруба были квадратными в плане. Их размеры по внешнему контуру следующие: неф - 6,5х6,5 м, притвор (бабинец) и алтарь - 4,5х4,5 м. Особенностью этого храма была практически неизвестная до недавнего времени деталь внешнего облика церкви - с внешней стороны храм (нижние ярусы трёх главных срубов) был обмазан глиной, а все его вертикальные стены были побелены в том же стиле, в котором традиционно обмазывали и белили подольские хаты, в том числе и те, которые стояли в Карвасарах. Благодаря этому церковь гармонично смотрелась на фоне общего массива застройки предместья. Однако во время недавней реставрации храма эту деталь не воспроизвели (в 1980-х гг. на срубах ещё можно было увидеть фрагменты обмазки, на которых просматривались небольшие участки росписей в виде геометрического орнамента красноватого цвета, из чего можно было сделать вывод, что в один из периодов своей истории храм не только был побелен, но и украшен снаружи росписями). Бедность храма олицетворяла благосостояние её прихожан, которые в основном были небогатыми людьми.
В первой половине ХIХ века протоиерей Иоанн Скворцов сообщил Подольскому архипастырю Ксенофонту, что Крестовоздвиженская церковь является одной из беднейших церквей епархии, а тот обратился уже к князю Голицыну, который тогда владел Карвасарами, с просьбой позаботиться о храме и привести его в благопристойный вид. В 1843 году пожар уничтожил колокольню храма. В 1863-м году, несмотря на то, что приход оставался одним из беднейших в Подольской епархии, рядом с деревянным храмом была сооружена новая колокольня. Вновь построенная колокольня появилась в качестве пристроенной звонницы с западной стороны храма. Как и срубы церкви, она была квадратная в плане, размерами 6х6 метров. Колокольня была тогда двухъярусной, типа "четверик на четверике", каркасной конструкции. Нижний ярус был тогда выполнен довольно массивным, наружная дверь устроена в северной стене строения, а через западную дверь притвора храма в колокольню можно было попасть, не выходя на улицу. В каждой из четырёх его сторон, почти под карнизом, было устроено по паре отверстий (слухов) восьмигранной формы. Колокольню венчала шатровая кровля, имевшая четырёхгранную форму в основании, но на одной трети высоты переходящая в шатёр восьмигранной формы с декоративной главкой. Высота колокольни вместе с крестом составляла 16 метров. На исходе ХIХ века в храмовый комплекс входили уже не только церковь с колокольней, но и два здания, в которых размещались дом священника и церковно-приходская школа, что было обусловлено значительным расширением прихода, в который на тот момент были включены уже шесть сёл: Карвасары, Тариски, Кубачевка, Янчинцы, Подзамче и Выдровка.
В середине 1920-х годов местные власти храм на Карвасарах закрывают и распродают часть имущества, в том чмсле и дом священника (1928 г.). 4 марта 1926 года Карвасары официально стали пригородом Каменца, фактически - улицей на околице города. С 1945 по 1953 гг. Крестовоздвиженская церковь вновь действовала. В 1953 году, вскоре после Пасхи, храм снова закрывают. После этого были демонтированы иконостас, престол, жертвенник, клирос, после чего они были вывезены в неизвестном направлении. С 1953 по 1956 гг. церковное здание служило в качестве кинотеатра. Экран вешали на месте иконостаса. В 1956 году Крестовоздвиженская церковь была взята под охрану государства.
18 мая 1977 года Совет Министров Украинской ССР объявил Старый город Каменца-Подольского государственным историко-архитектурным заповедником. В то время разрабатывался проект создания на территории Карвасар музея народной архитектуры и быта Подолья, в который планировали привезти церкви, хаты, мельницы из сёл, которые должны были быть затоплены водами Днестровского водохранилища. В 1982 году межобластная реставрационная мастерская должна была провести работы по созданию проектной документации и реставрацию Крестовоздвиженской церкви. Но всем эти планам не суждено было сбыться. Лишь в 1987-88 гг. на основе проектно-сметной документации, изготовленной Львовским филиалом института "Укрпроектреставрация" была проведена реконструкция и реставрация церкви, в результате чего облик архитектурного памятника впервые более чем за 125 лет изменился. Колокольня, ранее пристроенная к основному объёму церкви, в результате этих работ была от него"оторвана" и поставлена отдельно. Цель такого неоднозначного реставраторского решения - отделить позднюю колокольню, для того чтобы отдельно показать классический трёхчастный храм. После реконструкции снова был открыт западный вход в церковь, таким образом в итоге у церкви появилось 2 входа - западный и северный. Общая стоимость проведённых работ составила 59 300 рублей.
В 1990 году церковь передана общине верующих, которая на свои средства провела ремонт интерьера в храме. В 1994 году у церкви появился новый иконостас, а в 2003-2005 гг. - новые росписи. Церковный двор окружён невысокой современной каменной оградой.
С сайтов: Zamki-kreposti.com.ua/hmelnickaya-oblast/Krestovozdvizhenskaja-cerkov-kamenec-podoskij и Zabytki.in.ua/ru/988/Krestovozdvizhenskaja-tserkov-Kamentsa
