Cerkev se prvič omenja kot cerkev sv. Antona v enem izmed dokumentov iz leta 1280, kot hospic benediktinskega samostana sv. Petra iz Supetarske Drage. Prezidana je bila v XVI. in XVIII. st. in to po čudodelnem dogodku iz leta 1556, ko je na oltarju zajokalo razpelo. Sodobni zapisi napeljujejo, da se je to zgodilo zaradi razuzdanega in nevernega življenja prebivalcev Raba. Dogodek je prebivalce Raba neobičajno pretresel, v ta namen so zelo hitro ustanovili Bratovščino objokanega sv. Križa, ki je s časom postajala vse številčnejša in vplivnejša. O tem dogodku je bila spesnjena tudi pesem »Štujmo braćo« (Slavimo Boga), v slikovitem čakavskem rabskem dialektu, ki jo je na polovici XVIII. st. verjetno napisal rabski škof Luka Garanjin, ki je prihajal iz poznane trogirske družine.

V drugi polovici XVIII. st. je bil ob zadnji strani svetišča zgrajen glavni monumentalni oltar iz večbarvnega marmorja v oblikah benečanskega poznega baroka, s t.i. palom portante (nosilno sliko), v kateri je bilo vidno objokano razpelo iz terakote, ki pa je bilo nato izgubljeno v začetku XX. stoletja. Slika se je zaradi svoje velike vrednosti pripisovala velikim umetnikom settecenta G. B. Piazzeti, F. Benkoviću itd., nedavno pa je bila po pravici atribuirana slikarju Giovanniju Scajari.

Vrhunec obnove predstavlja štukaturni okras na stropu svetišča s prikazom Svete Trojice, v sredini zelo umetelno modeliran v visokem reliefu. Znotraj ovalnih medaljonov se v vogalih nahajajo scene iz Kristusovega življenja: molitev na Oljski gori, bičanje, polaganje v grob in vstajenje. To delo sta v letu 1799 v klasicistični maniri naredila brata Giacommo in Celemente Sommazzi, štukaterja iz danes švicarske pokrajine Ticino.