C’est dans cette église que pleurent les Croisés le 15 juillet 1099 après avoir conquis la ville. Ils restaurent le Dôme de l’église byzantine et la crypte Sainte-Hélène. L’Igoumène Daniel visite la ville en 1106: “L’église de la Résurrection est de forme circulaire; elle comprend douze colonnes monolithiques et six piliers, et elle est pavée de très belles dalles de marbre. Il existe six entrées et galeries avec soixante colonnes. Sous les plafonds, au-dessus des galeries, les saints prophètes sont représentés en mosaïque comme s’ils étaient vivants; l’autel est surmonté d’un portrait du Christ en mosaïque. Le dôme de l’église n’est pas fermé par une voûte de pierre, mais il est formé d’une structure de poutres en bois, de façon que l’église soit ouverte dans sa partie supérieure. Le Saint Sépulcre est sous ce dôme ouvert.” [6]
En 1144, la cour intérieure est absorbée par un édifice roman composé d’une basilique surmontée d’un dôme, entre l’église Sainte-Hélène et la Rotonde. Depuis cette époque, l’église du Saint-Sépulcre possède deux dômes, et les cinq sites les plus sacrés du christianisme sont sous un toit. Ancune rénovation majeure n’a été entreprise depuis.
Suite à la prise de Jérusalem en 1187, et après de nombreux débats, Saladin décide de laisser le Saint-Sépulcre aux Chrétiens grecs et aux Chrétiens orientaux [7].
En 1555, on rénove les plaques de marbre recouvrant le Tombeau. En 1648, le dôme est restauré. Il menace à nouveau de s’effondrer en 1719, si bien qu’il est consolidé. La mosaïque qui le couvre est découpée en petits morceaux, qui sont vendus comme souvenirs. L’église est endommagée par un incendie en 1808 et réparée l’année suivante. Le dôme actuel est construit entre 1863 et 1868 grâce aux aides financières des gouvernements français, russe et turc.
A l’heure actuelle, le Saint-Sépulcre se divise en cinq grandes sections: le Golgotha, la Tombe, la Basilique, le Corridor et la Crypte de la Croix. Il a six occupants: les Catholiques latins, les Grecs orthodoxes, les Catholiques arméniens, les Syriens, les Coptes et les Ethiopiens.
Dans l’édifice actuel, la rotonde se trouve sur la gauche de l’entrée du Saint-Sépulcre. Située au-dessus de la tombe de Jésus, la Rotonde est formée de 18 piliers ronds en marbre, qui supportent le dôme. Les piliers sont pris dans de larges blocs carrés pour résister aux tremblements de terre. Le diamètre de la Rotonde est de 20,9 m et la coupole culmine à 21,5 m du sol. Dans la Rotonde, la Tombe de Jésus inclut la Chapelle de l’Ange (de la Résurrection).
L’arche byzantine relie la Rotonde, construction du 6e siècle, à l’ouest et l’église croisée, du 12e siècle, à l’est. Dans l’église Sainte-Hélène, les piliers supportant le dôme sont des piliers du 7e siècle. La coupole est restaurée par les Croisés.
L’église croisée est située entre l’église Sainte-Hélène et la Rotonde. L’abside de l’église, tournée vers l’est, est restaurée en 1850, puis restaurée à nouveau dans les années 1980. Le centre de l’église est marqué d’une pierre ronde, qui représente l’Omphalos Mundi, le centre du monde pour les Chrétiens, de la même façon que le Rocher de la Fondation sur le Mont du Temple représente le centre du monde pour les Juifs.
La façade sud, érigée par les Croisés, se divise en plusieurs parties: portails principaux, dôme du Golgotha et clocher. Les portails principaux sont ornés d’archivoltes sculptées de feuilles d’acanthe et de médaillons. A la droite des portails, le dôme du Golgotha s’élève au-dessus des deux étages du bâtiment. A la gauche des portails, les six étages du clocher sont ramenés à quatre aujourd’hui.
A la droite de l’entrée, un escalier conduit au Golgotha. Les marches sont recouvertes de plaques de marbre pour éviter les dépradations. A l’est de l’église Sainte-Hélène, treize marches conduisent à une chapelle croisée, la Chapelle de la Découverte de la Croix, qui est la cave dans laquelle la croix de Jésus et celles des deux voleurs ont été retrouvées.