Η Αγία Ελένη βρίσκει τον Σταυρό του Κυρίου Ιησού Χριστού, ο οποίος παρέμενε εκεί θαμμένος είτε από τους πρώτους Χριστιανούς για να προστατευτεί απ’ τους ειδωλολάτρες, είτε από τους Ιουδαίους ώστε να ξεχαστεί το όνομα του Ιησού.
Πλήθη πιστών άρχισαν να συρρέουν για να αγγίξουν το Τίμιο Ξύλο. Επειδή όμως συνέβησαν δυστυχήματα από τον συνωστισμό, ύψωσαν τον Τίμιο Σταυρό μέσα στον Ναό σε μέρος υψηλό. Στις 14 Σεπτεμβρίου 335, ο Πατριάρχης Μακάριος ύψωσε τον Τίμιο Σταυρό στον Γολγοθά. Ύστερα, τον τοποθέτησε στον ναό της Αναστάσεως. Ο Τίμιος Σταυρός είχε 4,50 μέτρα ύψος και 2,40 μέτρα πλάτος.
Το 613 μ.Χ. οι Πέρσες κυρίεψαν την Παλαιστίνη, λεηλάτησαν και κατέστρεψαν τα ιερά προσκυνήματα. Μάλιστα, πήραν ως λάφυρο τον Τίμιο Σταυρό. Αφού τον μετέφεραν στη χώρα τους, θεώρησαν τον Σταυρό μαγικό, εξαιτίας κάποιων θαυμάτων που έγιναν.
Η δεύτερη ύψωση του Τιμίου Σταυρού έγινε στην Κωνσταντινούπολη το 628 μ.Χ. από τον βασιλιά Ηράκλειο. Ο βασιλιάς Ηράκλειος ξαναπήρε τον Τίμιο Σταυρό από τους Αβάρους, οι οποίοι τον είχαν αρπάξει από τους Αγίους Τόπους.
Ο Σταυρός, από την ημέρα της εύρεσης του, τεμαχιζόταν σε απειροελάχιστα κομματάκια και δινόταν στους πιστούς για ευλογία, ενώ αυτός παρέμεινε ακέραιος και δε μειωνόταν καθόλου.
Έκτοτε ο Σταυρός παρέμενε σε κάποιο γνωστό και εμφανές σημείο της Κωνσταντινούπολης, πιθανότατα μες την Αγιά Σοφιά, μέχρι που χάνονται τα ίχνη του και η όποια σχετική ιστορική αναφορά.
Σύμφωνα με τον πολύ γνωστό Τούρκο ιστορικό και βυζαντινολόγο Radi Dikici, όταν οι Σταυροφόροι κατάλαβαν την Κωνσταντινούπολη το 1204 και επιδοθήκαν στις γνωστές τους λεηλασίες των ελληνορθόδοξων ναών και των μοναστηριών, τότε κάποιοι βυζαντινοί αξιωματούχοι μαζί με κάποιους ιερείς του ναού πρόλαβαν και άρπαξαν τον Τίμιο Σταυρό για να μην τον βρουν οι Σταυροφόροι και τον έκρυψαν σε κάποιο μυστικό μέρος μέσα την Αγία Σοφία γιατί αν τον έβγαζαν έξω θα τους αντιλαμβάνονταν οι κατακτητές. Πέρασαν χρόνια μετά την καταστροφή της Κωνσταντινούπολης από τους Σταυροφόρους και αυτοί που είχαν κρύψει τον Τίμιο Σταυρό ή πέθαναν, ή χάθηκαν σε άλλες περιοχές της αυτοκρατορίας ενώ η Πόλη στέναζε κάτω από τον λατινικό ζυγό.
Έτσι το μεγάλο αυτό μυστικό χάθηκε δια μέσω των αιώνων και σήμερα παραμένει το μεγάλο αίνιγμα της ιεράς κρυπτής του Τίμιου Σταυρού η οποία, σύμφωνα με τον Τούρκο ιστορικό και βυζαντινολόγο, πρέπει να βρίσκεται κάπου μέσα στο εσωτερικό της Αγίας Σοφίας
Ίσως να έρθει η ημέρα κάποτε λοιπόν, όπου η Θεία Πρόνοια επιτρέψει να γίνει μία εκ νέου Ύψωση του Τίμιου Σταυρού, σε μέρες πιο δυστοπικές.
Προς το παρόν, τα γνήσια τεμάχια του Τιμίου Ξύλου, βρίσκονται διάσπαρτα σε όλη την Οικουμένη με το μεγαλύτερο από αυτά να βρίσκεται στο Άγιο Όρος και συγκεκριμένα στην Ι.Μ. Ξηροποτάμου, μήκους 31 εκ. σε σχήμα βυζαντινού σταυρού, ενώ φέρει μάλιστα στην βάση του οπή απ’ τα καρφιά της Σταύρωσης.
Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι από τα 13 συνολικά τεμάχια του Τίμιου Ξύλου όπου φυλάσσονται στη Μονή, οι Πατέρες αναφέρουν χαρακτηριστικά ότι το δεύτερο σε μέγεθος Τίμιο Ξύλο της, εκείνο δηλαδή όπου εξέρχεται για προσκύνημα στους κατά τόπους ναούς ενίοτε, παρατηρείται ευρέως να αναβλύζει μία λεπτή και άρρητη ευωδία η οποία δεν ομοιάζει με κανένα άρωμα φυσικό ή τεχνητό, σε αντίθεση με το πρώτο και μεγαλύτερο Τεμάχιο όπου σε μερικούς ανθρώπους μόνο ευωδιάζει.