La chiesa di Santa Croce è un bell'edificio dell'architettura bizantina in Sardegna, caratterizzato da un ampliamento che comportò la realizzazione di una sobria facciata romanica. Presenta infatti due fasi edilizie: la prima è quella di impianto fra il IX e l'XI secolo. la seconda è relativa all'ampliamento nella prima metà del XIII secolo. La pianta è a croce latina, composta da una navata principale sulla quale ai due terzi della lunghezza si innesta perpendicolarmente un transetto di dimensioni minori. Nel lato opposto alla facciata la chiesa ha tre absidi, la più grande in asse con la navata principale, due di minori dimensioni lungo il fianco del transetto. La chiesa è voltata a botte, mentre all'incrocio tra navata e transetto si eleva un tiburio, struttura quadrangolare simile a un dado rettangolare coperto da tetto a spioventi. Nella facciata, di ridotte dimensioni, si apre il portale con centina archiacuta impostata su capitelli sagomati in scuro basalto che, utilizzato anche per la centina e in un filare in facciata, determina accenti di definizione bicroma. In asse con il portale alla sommità della facciata si innalza il campanile a vela. All'interno della chiesa all'incrocio tra navata e transetto si osserva come il tiburio nasconda non una cupola bensì una volta a botte, posizionata longitudinalmente rispetto alla copertura della navata principale.