Geistige Kultur wurde im Hochmittelalter von der Kirche getragen. Zunächst sorgten Kloster- und Domschulen für den Eigenbedarf an Bildung, im Verlauf des 13. Jahrhunderts entstanden jedoch in den Städten auch Schulen, die weitergehende Ziele verfolgten, Bürgerssöhnen den Besuch ermöglichten und oft an Stadtkirchen angeschlossen waren. Für Dresden wird im Jahre 1300 der erste Schulmeister ("Cunradus rector puerorum") genannt, mit ihm beginnt die nur wenige Lücken aufweisende und bis in die Gegenwart reichende Reihe namentlich bekannter Kreuzschulrektoren. Lange Zeit blieb die "schola crucis" die einzige Lateinschule der Stadt, sie hatte einen Schülerchor, aus dem der spätere Kreuzchor hervorging. Die sie tragende Kaufmanns- und Bürgerkirche war zunächst St. Nikolaus geweiht, besaß eine Reliquie mit einem Splitter vom Kreuz Christi und bewahrte diese in einer angebauten Kapelle, der Kreuzkapelle, auf. Deren Name übertrug sich im 13. Jahrhundert auf Grund ihrer Bedeutung für das religiöse Leben auf die gesamte Kirche, die folgerichtig 1388 als "ecclesia sanctae crucis" neu geweiht wurde und so auch Schule und Chor ihren Namen gab. Die Existenz der Kreuzschule wird urkundlich erstmals 1370 erwähnt, 1393 entstand das erste Schulgebäude südlich der Kreuzkirche, also dort, wo heute das neue Kreuzgemeindehaus steht. Erst 1866 wurde das unmittelbare Gegenüber zur Kreuzkirche aufgegeben: Das neuerrichtete Schulgebäude am Georgplatz bot endlich angemessenere räumliche Bedingungen. Die Zerstörung dieses Gebäudes 1945 und der spätere Ruinenabriss haben im Stadtbild keine Spuren hinterlassen, gegenwärtig weist nur das Denkmal des ehemaligen Kreuzschülers Theodor Körner, das vor der Schule am Georgplatz stand, auf die Stelle hin. Es fällt rechts ins Auge, wenn man auf der St. Petersburger Straße vom Hauptbahnhof zum Pirnaischen Platz fährt.
Bis zur Reformation verlief der Unterricht auf die im Spätmittelalter übliche Weise. Die "septem artes liberales" boten das Fundament für eine damals zeitgemäße Allgemeinbildung, das sichere Beherrschen des Lateinischen war Voraussetzung für ein Universitätsstudium. Die Teilnahme am religiösen Leben und eine auf diese ausgerichtete Gesangskultur gaben der Schule ein eigenes Gepräge. Mit Peter von Dresden wurde 1411 ein Rektor berufen, der hussitischem Gedankengut nahe stand. Er wurde 1413 aus Dresden vertrieben und starb 1421 in Regensburg auf dem Scheiterhaufen. Sein Nachfolger, Nikolaus Thirmann, legte schon im Jahr seiner Berufung die älteste bekannte Schulordnung der Kreuzschule vor (1413). Neben den traditionellen Bildungsinhalten berücksichtigte sie lebenspraktische und naturkundliche Kenntnisse und kam damit den Bildungserwartungen des Stadtbürgertums entgegen. Mit der Einführung der Reformation in Dresden (1539) wurde die Kreuzschule im Sinne der Vorstellungen von Luther und Melanchthon verändert, die den Stadtmagistraten die Bildungsverantwortung übertrugen. Erstmals kam es zu einer regelmäßigen jährlichen Besoldung der Lehrer, die sich wiederum einem strengen Verhaltenskodex zu unterwerfen hatten. Die neue Kreuzschulordnung von 1575 schrieb die Neuerungen im pädagogischen und sozialen Bereich fest, die zumindest bis zum 30jährigen Krieg, der auch für die Kreuzschule eine Zeit des Niedergangs bedeutete, Bestand hatten. Johann Bohemus, Rektor von 1639 bis 1676, gelang es, die Schule aus der Krise zu führen und die Schülerzahlen wieder steigen zu lassen. Im 18. Jahrhundert erlebten Schule und Chor eine Blütezeit, sie waren fester Bestandteil des glanzvollen kulturellen Lebens in Dresden.
Wilhelm von Humboldts Bildungsansatz fand in Sachsen sehr rasch Verbreitung. Bereits 1817 profilierte sich die Kreuzschule zum modernen Gymnasium im neuhumanistischen Sinne und begründete damit ihren hervorragenden Ruf, den sie bis weit ins 20. Jahrhundert hinein behalten sollte. Ein großer Zustrom war die Folge, so dass 1828 an ihr schon 430 Schüler unterrichtet wurden. Neue Impulse gaben die politischen Ereignisse vor und während der Revolution von 1848. Zahlreiche Kreuzschüler engagierten sich in verbotenen "geheimen Verbindungen", und einer ihrer profiliertesten Lehrer, Herrmann Koechly, gründete 1846 einen Verein zur Neugestaltung des sächsischen Schulwesens. Seine Anregungen, die u. a. auf Verbesserung des Lehrer - Schüler - Verhältnisses und Verstärkung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts zielten, bereiteten den Weg, den die Kreuzschule in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts beschritt. Auf diesem Fundament vermochte sie bis 1933 auch unter sich verändernden gesellschaftlichen Bedingungen und innerhalb einer inzwischen stark differenzierten Dresdner Bildungslandschaft ihr besonderes Profil zu bewahren: Die neuhumanistische Ausrichtung wurde ohne Niveauverlust durch eine stärkere mathematische und naturwissenschaftliche, aber auch sportliche Ausbildung bereichert, reformpädagogische Elemente fanden Eingang, das kulturelle Leben der Schule zeigte sich in vielfältigen Formen und imponierend hoher Qualität, ungewöhnlich intensiv war die Identifikation von Schülern und Lehrern mit "ihrer" Schule.
Während der nationalsozialistischen Zeit erging es der Kreuzschule wie den meisten bürgerlich geprägten Institutionen. Für fanatische Teilnahme, Vereinnahmung, Anpassung und (zumeist versteckten) Widerstand gibt es vielfältige Belege. Das neuhumanistische Bildungsideal erfuhr auch hier seine schärfste Krise. Nach dem plötzlichen Tod des sehr geachteten deutschnationalen Rektors Held wurde der Nationalsozialist Martin Goldammer 1939 dessen Nachfolger. 1945 lag das Gebäude der Kreuzschule in Schutt und Asche, 10 Kruzianer starben in seinen Mauern.
Schon im August 1945 wurden der Kreuzschule Räume im halbzerstörten Wettiner Gymnasium zugewiesen, wo sie bis 1959 blieb. Der Kreuzchor fand zunächst Notunterkunft im Gymnasium Dresden-Plauen, konnte aber 1947 Teile des ehemaligen Freimaurerinstituts im Stadtteil Striesen auf der Eisenacher Straße beziehen ( zum Einzug vertonte Kreuzkantor Rudolf Mauersberger den Wahlspruch der alten Kreuzschule: "Schola crucis schola lucis imus domine quo ducis"). 1954 - 1959 gab es dort eine von der Kreuzschule losgelöste "Internatsschule des Dresdner Kreuzchors", die in den oberen Klassen auch Nichtsänger aufnahm. 1959 wurden beide Schulen im nunmehr zur Verfügung stehenden Gesamtkomplex des ehemaligen Freimaurerinstituts wieder vereinigt.
Hatte noch 1945 die Illusion bestanden, die bürgerlich-neuhumanistische Tradition der Kreuzschule fortsetzen zu können (der politisch unbelastete Altphilologe Dr. Werner Hofmann leitete sie bis 1954), zeigten staatliche Eingriffe bald eine andere Richtung: 1948 wurden in Sachsen die Gymnasien aufgehoben, es gab nur noch Oberschulen: "Das bisherige Kreuzgymnasium wird ab sofort Kreuzschule genannt." Diese nahm nun an allen Entwicklungen des einheitlichen sozialistischen Bildungssystems teil, wurde 1959 Erweitere Oberschule (EOS), zunächst mit vier Jahrgangsstufen (9 - 12), später (1982) mit einer zweijährigen Abiturstufe (11 - 12). Dennoch gab es Besonderheiten: altsprachliche Spezialklassen, die sehr begehrt waren, weil sie auch nach 1982 eine Aufnahme schon nach Klasse 8 ermöglichten, Kruzianerklassen der Jahrgangsstufen 5 - 8, die zumindest andeutungsweise das traditionelle gymnasiale Altersspektrum sichtbar machten, den Kreuzchor, der mit seiner kirchlichen Bindung ideologisch letztlich nicht kompatibel war, und die sehr bildungsbürgerlich geprägte, leistungsorientierte Eltern- und Schülerschaft, die größtenteils zwar zur Anpassung neigte, aber zugleich ein erhebliches kritisches Potential besaß. Die Lehrerzuweisung trug diesen Gegebenheiten im Rahmen des Systems Rechnung.
Im Herbst 1989 mahnten ein Teil des Lehrerkollegiums und Schüleraufrufe nachdrücklich Veränderungen an, nicht ohne persönliches Risiko. Nach Rücktritt des Schulleiters führte eine engagierte kollektive Leitung notwendige Veränderungen herbei, die 1992, inzwischen im Rahmen des neuen sächsischen Schulgesetzes, in der Wiedereröffnung der Kreuzschule als Gymnasium in städtischer Trägerschaft mündeten. Entgegen mancher Erwartung nahm man nicht die neuhumanistische Tradition der altsprachlichen Dominanz wieder auf, sondern führte Englisch als durchgängig erste Fremdsprache ein, zusammen mit einem musischen, sprachlichen und naturwissenschaftlichen Vertiefungsprofil in den Jahrgangsstufen 8 - 10. In den frühen neunziger Jahren war die Diskrepanz zwischen den Erwartungen an eine Traditionsschule mit dem Ruf des Kreuzgymnasiums und den tatsächlichen personellen und materiellen Gegebenheiten kaum zu überbrücken, zumal zahlreiche profilierte Mitglieder des Kollegiums nur deshalb an neueröffnete Gymnasien versetzt wurden, weil sie Abiturerfahrungen hatten. Stadtverwaltung und Oberschulamt Dresden konnten ihrer ältesten Schule keinen Sonderstatus zuerkennen, das Egalitätsprinzip führte eher in andere Richtung.
1997 beschloss der Stadtrat, keine neuen Schülerjahrgänge mehr an die städtische Kreuzschule aufzunehmen, zum selben Zeitpunkt wurde das Ev. Kreuzgymnasium Dresden in Trägerschaft der Ev.-luth. Kirchenkreise Dresdens mit einer 5. Jahrgangsstufe eröffnet. Seither existieren unter einheitlicher Leitung zwei Schulen unter einem Dach, bis 2004 der letzte Jahrgang des städtischen Gymnasiums das Abitur ablegt. Dann wird die "schola crucis", das "Gymnasium zum heiligen Kreuz", die "Kreuzschule", das "Kreuzgymnasium" durchgängig als Ev. Kreuzgymnasium eine Schule in freier Trägerschaft sein. Die Kirche wird in protestantischer Freiheit das gewähren können, was eine offene Traditionsschule auf dem Weg in die Zukunft braucht: pädagogische Freiräume, um Schülerinnen und Schüler in ihrer Gegenwart wahrzunehmen und daraus das schulische Handeln zu bestimmen auf der Basis von Verbindlichkeit, die aus der christlichen Überlieferung zuwächst.