W złoconym relikwiarzu, ozdobionym postaciami aniołów i zwieńczonym krzyżem, przechowywane są trzy fragmenty Drzewa Krzyża Świętego — każdy pochodzący z innej części krzyża, na którym umarł Chrystus: belki pionowej, belki poprzecznej oraz podstawy. Relikwie umieszczone są za owalnym szkłem na czerwonym tle, w oprawie z motywami roślinnymi i aniołami — formie typowej dla relikwiarzy barokowych.
Kult relikwii Krzyża sięga IV wieku, gdy św. Helena, matka cesarza Konstantyna, odnalazła Drzewo Krzyża w Jerozolimie. Jan Paweł II wielokrotnie podkreślał centralne znaczenie Krzyża w życiu chrześcijańskim — w adhortacji Vita Consecrata (1996) pisał, że „u stóp Krzyża rodzi się każde powołanie". Obecność tych relikwii w sanktuarium radzymińskim — na ziemi, gdzie w 1920 roku przelewano krew w obronie ojczyzny i wiary — nadaje im szczególny wymiar: łączą ofiarę Chrystusa z ofiarą tych, którzy na tej ziemi oddali życie.
