Najstarszym zachowanym malowidłem ściennym u Św. Krzyża jest Ukrzyżowanie z 1420 r.
Początkowo znajdowało się ono na zachodniej fasadzie,
lecz po dobudowaniu w XVI w. kaplicy św. Andrzeja, znalazło się wewnątrz niej.
Polichromia kościoła powstała w dwóch etapach.
W I poł. XVI w. dolne partie ścian wnętrza zostały pokryte (prawdopodobnie w całości)
dwupoziomowym cyklem malowideł, tworzących tzw. Biblię ubogich.
Do dzisiaj zachowało się kilka scen pasyjnych na zachodniej ścianie nawy;
są to: Chrystus przed Annaszem, Chrystus przed Kajfaszem, Chrystus przed Piłatem, Zdjęcie z krzyża,
Złożenie do grobu, Zmartwychwstanie, Sąd Ostateczny, Siedem boleści Maryi, Ukrzyżowanie.
Do cyklu tego należy zaliczyć jeszcze przedstawienie Salvator Mundi w prezbiterium,
a także Ecce Homo i Biczowanie (południowa ściana nawy)
oraz Chrystusa w studni i Świętą z książką (ściana północna).
Z 1523 r. pochodzi Sąd Ostateczny z kaplicy św. Zofii.
Freski te są oryginalne, na przestrzeni wieków nie uległy żadnym przemalowaniom.
W latach 30. XVI w. powstała dekoracja malarska sklepień nawy i prezbiterium.
Drugi etap malowania kościoła przypada na II poł. XVI w.
Zagospodarowano górne partie ścian, dotąd puste.
Powstały wówczas monumentalne (do 4 m wysokości)
przedstawienia Ojców (Doktorów) Kościoła – św. Ambrożego, św. Augustyna, św. Hieronima
i św. Grzegorza Wielkiego – oraz biskupa Iwona Odrowąża.
Prezbiterium przyozdobiono figurami apostołów.
Ok. 1570 r. powstała roślinna dekoracja wnęki ołtarzowej w kaplicy św. Zofii.
Prawdopodobnie ok. roku 1580 namalowano dwa najciekawsze freski.
Pierwszy z nich znajduje się na wschodniej ścianie nawy na lewo od tęczy.
Jest to alegoryczne przedstawienie Speculum Peccatoris, Zwierciadło Grzesznika.
Przedstawia ono nagiego starca siedzącego na krześle wyrastającym z głębi studni.
Godzi w niego pięć mieczy: śmierć, diabeł, grzech, słowo.
Autor wzorował się na miedziorytach niderlandzkich, bardzo popularnych w dobie kontrreformacji.
Ilustracja ta ma swoje źródła w biblijnej przypowieści o Barlaamie i Jezefacie.
Miles Christianus (Żołnierz chrześcijański) znajdujący się w zamurowanej arkadzie ściany zachodniej nawy
to drugi bardzo istotny fresk.
Odkrycie jest tym cenniejsze, że wprawdzie nie zachowało się całe, ale za to jest oryginalne.
Przedstawia młodego żołnierza w oficera legionów rzymskich.
W tle znajdują się łacińskie napisy, m. in.: szyszak zbawienia, tarcza wiary, pas prawdy, pancerz sprawiedliwości.
Z II poł. XVI w. pochodzą również baldachim zza ołtarza Matki Boskiej Piekarskiej, część zacheuszków i fryz z wolich oczu. Nie jest jednak wykluczone, że ten ostatni należy datować na przełom XVII/XVIII w.
Dopiero podczas remontu kościoła pod koniec XIX w. zostały odkryte malowidła z drugiego etapu, bowiem na przełomie XVII/XVIII w. ściany kościoła pokryto warstwą tynku i popielatą pobiałą.
Trudno powiedzieć, czy prace XIX-wieczne przyniosły więcej szkody czy pożytku. Przemalowano wówczas na świeżym tynku wg przerysów Stanisława Wyspiańskiego postaci Ojców Kościoła, biskupa Odrowążwa i Zwierciadło Grzesznika. Postaci apostołów potraktowano bardzo dowolnie. Sklepienia, wnękę ołtarzową w kaplicy św. Zofii i baldachim pokryto nową farbą. Podłucze tęczy i arkada wejściowa do św. Zofii zyskały eklektyczne malowania. Wewnątrz kościoła znajdują się też różne herby.
Na szczęście podczas prac konserwatorskich w latach 1958-73 udało się usunąć przemalowania i zakonserwować to, co pozostało. Ostatnie prace przy polichromii przeprowadzono w latach 90. XX w.
Kościół do końca wieku XVIII otoczony był cmentarzem parafialnym.