L'amphithéâtre Castrense, construit vers le IIe ou IIIe siècle, est utilisé comme jardin annexe de la basilique Sainte-Croix-de-Jérusalem.
La basilique administre également directement l'église Santa Maria del Buonaiuto, qui constitue depuis 1476 un oratoire attenant et adossé au mur d'Aurélien prologeant l'amphithéâtre.
L'abside de l'église comporte des fresques racontant les légendes de la Vraie Croix, attribuée à Melozzo de Forlì, à Antoniazzo Romano et Marco Palmezzano.
Le musée de la basilique abrite une icône mosaïque du 14e siècle, faite, selon la légende, après une vision du Christ du pape Grégoire Ier.
Le tombeau du cardinal Francisco de Quiñones a été réalisé par Jacopo Sansovino (1536).
Pierre Paul Rubens, arrivé à Rome en passant par Mantoue en 1601, est commandité par l'archiduc Albert d'Autriche pour peindre un retable à trois panneaux de la chapelle Sainte-Hélène. Deux de ces peintures, Sainte Hélène et la Vraie Croix et Raillerie du Christ, sont désormais à Grasse, en France. La troisième, l'élévation de la Croix, est perdu. Avant son mariage, l'archiduc a été fait cardinal dans cette église.