Bytomski kościół został wybudowany w latach 1936-1937 z inicjatywy ówczesnego proboszcza kościoła Świętej Trójcy w Bytomiu, księdza Augusta Schwierka. W tym czasie ta część Bytomia szybko się rozwijała. Podlegała parafii św. Trójcy, ale ta nie dawała już rady z obsługą wiernych. W bocznej ścianie kościoła znajduje się wmurowany kamień węgielny z datą 1936. Pamiętajmy, że wybudowano go w „brunatnych” czasach, gdy w Bytomiu powiewały wielkie flagi ze swastyką. W Raciborzu stoi jego brat bliźniak. To kościół Najświętszego Serca Pana Jezusa. Nie są identyczne, ale bardzo do siebie podobne.
Jego budowę poprzedzono konkursem architektonicznym, w którym wzięło udział trzech znanych architektów. Jednym z nich Albert Otto Linder (1891-1976) ze Stuttgartu, niemiecki architekt tworzący w 20-leciu międzywojennym, znany z nietypowych kościołów budowanych w stylu ekspresjonizmu. Linder od 1920 r. prowadził w Stuttgarcie swoją firmę architektoniczną. Kościoły zaczął budować w drugiej połowie lat 20-tych. Jego dzieła to świątynie w Oberndorf am Neckar (św. Michała), w Baienfurcie (Wniebowzięcia NMP), w Pforzheim (Najświętszego Serca), w Kleinsüssen (Wniebowzięcia NMP) i wiele, wiele innych – na terenie Niemiec, Austrii i Szwajcarii. To właśnie on zaprojektował kościół Najświętszego Serca Pana Jezusa w Raciborzu, dlatego są podobne. Linder wygrał bytomski konkurs i zaprojektował kościół Podwyższenia św. Krzyża. Na Śląsku Bytom i Racibórz to jedyne jego dzieła. Kościół św. Krzyża w Bludenz jest bardzo podobny do tych w Raciborzu i Bytomiu. Linder w 1954 r. został mianowany przez kardynała Wielkiego Mistrza Nicola Cardinal Canali Kawalerem Orderu Jeździeckiego Świętego Grobu w Jerozolimie. Kościół katolicki docenia jego niesamowity wkład w rozwój budowli sakralnych. W 1961 r. otrzymał Federalny Krzyż Zasługi I klasy Orderu Zasługi Republiki Federalnej Niemiec. W 1976 r. papież Paweł VI odznaczył go Wielkim Krzyżem. Projektant bytomskiego kościoła zmarł w dniu 26 maja 1976 r. w Stuttgarcie. Lubował się w takich kształtach projektowanych przez siebie kościołów, jak to widzimy w Bytomiu.
Zaprojektowana przez niego bryła bytomskiego kościoła wraz z dostawioną do niego wieżą jest nietypowa i przyciąga uwagę. Rozwiązanie wnętrza kościoła też jest nietypowe. Jednakże Linder zaprojektował bytomski kościół, ale nad jego wzniesieniem, a właściwie dopilnowaniem jego budowy zajął się inny znany architekt, Theodor Ehl z Bytomia. Był oficjalnie kierownikiem budowy tego kościoła. Ehl urodził się w 1876 r. Był starszy od Lindera. Później rozpoczął na Śląsku swoją karierę architektoniczną. Pozostawił po sobie wiele kościołów i plebanii. Opracował pierwszy projekt kościoła w Stolarzowicach oraz nigdy niezrealizowany projekt neobarokowej świątyni w Gliwicach-Łabędach. Tworzył w duchu modernistycznym. To wielka postać w dziejach śląskiej architektury. Przy budowie kościoła Podwyższenia św. Krzyża w Bytomiu był kierownikiem budowy i dopilnował wykonania projektu Lindera. Z owym bytomskim kościołem wiąże się również nazwisko architekta Otto Hammerlinga z Gliwic, ale niewiele wiadomo o jego udziale – o ile takowy w ogóle miał miejsce.
W dniu 18 kwietnia 1936 r. uroczyście zainaugurowano budowę bytomskiej świątyni. W dniu 22 czerwca 1936 r. odbyła się uroczystość wmurowania kamienia węgielnego pod budowę nowej świątyni. Prace budowlane prowadził bytomski majster budowlany F.E. Neumann. Znajdujące się we wnętrzu świątyni figury ewangelistów wykonał włoski rzeźbiarz Ghiberti, potomek florenckiej rodziny o bogatych tradycjach rzeźbiarskich, twórców słynnych „Wrót Raju”. Malarz Meyer z Monachium stworzył witraże. Rzeźbiarz Sutor z Karlsruhe wykonał ołtarz główny z czarnego marmuru z Chrystusem Ukrzyżowanym i prezbiterium. Malarz Karl Platzek (1892-1974) z Kluczborka (urodzony w Piecach koło Rybnika, nazywany „Rafaelem z Kluczborka”, cierpiący na niedowład nóg) wykonał kościelne sgraffiti, ścienne malowidła, jak również stacje drogi krzyżowej. Jego dzieła odnajdziemy również w Gliwicach, Krasowie, Ligocie Turawskiej, Koźlu czy w Nysie. Niektóre z jego prac można zobaczyć w muzeum diecezjalnym w Opolu. W renomowanej firmie F. Otto z Hemelingen zostały zamówione cztery kościelne dzwony, z których trzy zostało wkrótce zabranych na potrzeby wojenne.
W dniu 31 października 1937 r. odbyła się konsekracja kościoła dokonana przez kardynała Adolfa Bertrama. W 1940 r., już podczas wojny, wokół kościoła utworzono parafię, która istnieje do dnia dzisiejszego. Prawdopodobnie w latach 1940-1942 koło świątyni wybudowano podziemny schron przeciwlotniczy. Wojna odcisnęła na tym kościele swoje piętno. W 1945 r. mocno ucierpiał tracąc wszystkie okna i część dachówek. Ściany świątyni i plebanii zostały poważnie podziurawione. Ślady tego do dzisiaj widać na okolicznych budynkach. Prawdopodobnie był to efekt silnego ostrzału artyleryjskiego prowadzonego z sowieckich dział rozlokowanych w styczniu 1945 r. gdzieś w okolicach Radzionkowa. Po wojnie proboszczem tej parafii został ksiądz Felicjan Machajski. To na niego spadł obowiązek odbudowy zniszczonego kościoła. W 1948 r. obiektem zajęli się ojcowie kapucyni. Tak jest do dnia dzisiejszego.
Świątynia ma bardzo nietypowy kształt. Składa się z kolistej rotundy z półkolistym prezbiterium (co można tłumaczyć jako wpływy romańskie i starochrześcijańskie) i wysokiej wieży z zegarem na szczycie. Całe wnętrze świątyni opiera się na filarach (podobnie, jak w Raciborzu). Kościół jest dwupoziomowy. Na dole Linder zaprojektował mniejszą, okrągłą salę, w której mogłyby się spotykać różne bractwa i towarzystwa kościelne. Obok stoi budynek plebanii wzniesiony w tym samym czasie (być może zaprojektował go Ehl), połączonym przewiązką z bryłą kościoła. Całość obiektu jest wykonana z żelbetu i cegły, które otynkowano. Dach pierwotnie pokryty był dachówką (obecnie blachą). Styl tego kościoła określa się jako monumentalny konstruktywizm. W 1960 r., ze względu na szkody górnicze, przeprowadzono pierwszy remont kościoła. W 1990 r. przeprowadzono remont generalny całej świątyni (wymieniono okna i pokrycie dachowe, wymieniono stary krzyż na kopule oraz odmalowano wnętrze świątyni). To bez wątpienia jeden z najbardziej charakterystycznych kościołów w Bytomiu. Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, że planowany kościół wyglądał nieco inaczej od produktu finalnego.
Albert Otton Linder urodził się w dniu 24 kwietnia 1891 r. w Weissenstein. Studiował na Politechnice w Stuttgarcie, a później pracował w biurach architektonicznych w Stuttgarcie, Dreźnie i w Kassel. Następnie założył własną firmę „Linder i Motz” z siedzibą w Stuttgarcie. Specjalizował się w nietypowych kościołach i eksperymentalnych wnętrzach. Zmarł w dniu 26 maja 1976 r. w Stuttgarcie.
