Według przekazywanej tradycji krzyż miał zostać wyłowiony z Wisły przez pobożnego kowala w Wielki Piątek w XIII w. Krzyży miało być trzy; jeden z nich przekazano do kościoła Mariackiego, drugi do kościoła Krzyża św., a trzeci do cystersów w Mogile. Nie wiadomo co stało się z pierwotnym krucyfiksem. Obecny krzyż pochodzi z poł. XIV w. Według ostatnich badań historycznych krucyfiks ten należałoby wiązać z królem Kazimierzem Wielkim (drugi fundator opactwa) lub też z zarazą dżumy, jaka dotknęła Kraków w XIV w. Krzyż ocalał z wielkiego pożaru kościoła w 1447 r. Początkowo krucyfiks ustawiony był w miejscu skrzyżowania transeptu z nawą główną, w tęczy (później prawdopodobnie w ołtarzu głównym). W 1597 r. ówczesny opat mogilski o. Wawrzyniec Goślicki, przeniósł wizerunek do kaplicy Krzyża św. (wydzielonej w północnej części transeptu kościoła), w tym miejscu znajduje się do obecnych czasów. Kaplicę od kościoła oddziela XVII-wieczna metalowa krata z fundacji Stefana Żółtowskiego (rycerza), który na polu bitwy uszedł z życiem, miał wówczas usłyszeć: „szukaj mnie w Polsce”. Ufundował również kaplicę i ołtarz, został pochowany pod kaplicą. Wizerunek umiejscowiony został w specjalnym późnobarokowym ołtarzu, poświęconym 28 października 1597. W ołtarzu nad cudownym krzyżem znajduje się napis – łacińska inskrypcja: Charitas sine modo tj.