Das Kloster zum Heiligen Kreuz wurde im Jahre 1270 durch Königin Margarete mit Zustimmung ihres Vetters Waldemar von Rostock als Sühne gestiftet, wie eine um 1300 entstandene Legende berichtet. Das Rostocker Kloster ist nach der Gründungsreliquie, einem Splitter vom Kreuz Jesu Christi, benannt, die Margarete von der Pilgerfahrt aus Rom nach Rostock gebracht haben soll. Die verwitwete Königin lebte wahrscheinlich die letzten Jahre ihres Lebens im 1276 von Papst Innozenz V. bestätigten Kloster. Nach ihrem Tod 1282 wurde sie im Kloster Doberan beigesetzt, was gegen ihre Rolle als alleinige Stifterin spricht. Wahrscheinlicher ist, dass Rostocker Bürger als Stifter größeren Einfluss nahmen als bisher vermutet.
Das Zisterzienserinnenkloster war eines von vier mittelalterlichen Klöstern und Konventen in der Stadt Rostock. Neben dem seit 1243 nachweisbaren Franziskanerkloster St. Katharinen in der östlichen Altstadt und dem 1256 gestifteten Dominikanerkloster St. Johannis in der Mittelstadt siedelten sich die Nonnen im südwestlichen Teil der Neustadt, der Mitte des 13. Jahrhunderts angelegten, jüngsten der mittelalterlichen Rostocker Teilstädte an. 1456 entstand in der Altbettelmönchstraße das Fraterhaus der „Brüder vom gemeinsamen Leben“ (Michaeliskloster).
Obwohl die Ordensregel der Zisterzienser bestimmte: „Keines unserer Klöster ist in Städten, Kastellen oder Dörfern zu errichten, sondern an entlegenen Orten, fern vom Verkehr der Menschen“, entstand Heiligkreuz innerhalb der Stadtmauer.
Um 1300 lebten hier wahrscheinlich 20 Nonnen. Später wuchs ihre Zahl beträchtlich. 1354 wurde sie auf 60 reduziert. Heiligkreuz war ein großes und wirtschaftlich starkes Kloster. Der Grundbesitz und die Einkünfte wurden im Mittelalter durch Stiftungen und Zukäufe stark vermehrt. 1492 ordnete der Bischof von Schwerin das Kloster neu. Seitdem lebten hier 40 Nonnen und 10 Laienschwestern. Heiligkreuz nahm vorwiegend Töchter aus bürgerlichen Familien Rostocks auf. Die Nonnen hatten eine Mitgift in das Kloster einzubringen.
An der Spitze stand die als Priorin bezeichnete Äbtissin. Sie besaß die Aufsicht über das Kloster und hatte die Disziplinargewalt über die Nonnen. Seit 1453 stand ihr eine Unterpriorin als Vertreterin zur Seite. Der Propst, im Mittelalter meist ein Dominikanermönch aus dem Johanniskloster, war für die Verwaltung des Klosters und seines Besitzes verantwortlich.
Vermutlich ab 1307 entstand der Südflügel der Klausur mit dem Schlafsaal der Nonnen, dem Dormitorium, im Dachgeschoss sowie Aufenthalts- und Versammlungsräumen im Erdgeschoss.
Der Südflügel erfuhr im späten 15. Jahrhundert Veränderungen. Die drei Räume im Erdgeschoss wurden zu einem großen gewölbten Refektorium zusammengefasst. Mit der Restaurierung bis 1985 wurden die späteren Einbauten entfernt und der eindrucksvolle zweischiffige Saal wieder gewonnen.
In der 2. Hälfte des 15. Jahrhunderts wurde nordwestlich der Klausur ein weiterer Flügel erbaut, dessen Obergeschoss als Dormitorium diente. Im Nordwestflügel lag auch das Hospital des Klosters.
Ebenfalls im 1. Viertel des 14. Jahrhunderts wurde der Westflügel errichtet. Hier lagen im Erdgeschoss das Winter- und das Sommerrefektorium sowie ein Tagesraum, im Obergeschoss ein weiteres Dormitorium, das notwendig wurde, weil die Zahl der Nonnen rasch stieg.
An die Kirche schließt der heute im Inneren völlig veränderte Nordflügel an. Hier befanden sich ursprünglich die Küsterei und Räume für den Probst.
An den östlichen Kreuzgang wurde im späten 15. Jahrhundert ein massiver zweigeschossiger Eingangsbau mit den Sommerzellen der Priorin und Unterpriorin im Obergeschoss angebaut, der den ursprünglich im Norden gelegenen Zugang ablöste. An seiner Stelle entstand 1734 die heutige Pförtnerei.
Neben der Klausur umfasste das Kloster weitere Gebäude wie Waschhaus, Küchenhaus, Propstei, Brauhaus, Klosterscheune oder Stallungen, wobei letztere auf dem östlich der Klausur befindlichen Nonnenhof, dem Wirtschaftsbereich, lagen. Bis auf wenige Reste des Brauhauses und der noch in Teilen erhaltenen beziehungsweise rekonstruierten Klostermauer sind diese für die Funktion des Klosters wichtigen Bauten nicht erhalten.
Nonnenzelle im Nordwestflügel mit Bemalung, um 1560
Das Kloster wurde während der Reformation 1584 in ein evangelisches Frauenstift umgewandelt. Der Übergang Rostocks zur lutherischen Lehre begann 1524 mit den Predigten Joachim Slüters an St. Petri. 1531 verfügte der Rat, nur noch lutherisch zu predigen und die Klöster zu schließen.
Während die Mönchsklöster verschwanden, wehrten die Zisterzienserinnen die Versuche des Rates ab, einen lutherischen Prediger an der Klosterkirche einzusetzen, Visitationen durchzuführen und das Kloster zu schließen. Erst 1558 wandten sich einige Nonnen dem neuen Glauben zu. Die Priorin trat 1562 über.
In einem Erbvertrag zwischen den mecklenburgischen Herzögen und der Stadt wurde das Kloster 1584 in ein evangelisches Frauenstift für unverheiratete Töchter Rostocker Familien und mecklenburgischer Adliger umgewandelt.
Mit der Klosterordnung 1586 erhielt es eine neue Verfassung, die das Leben der Konventualinnen regelte. Seit 1605 lebten 20 Stiftsdamen im Kloster zum Heiligen Kreuz. Bei ihrer Aufnahme legten sie ein Gelübde ab und brachten eine Mitgift von mindestens 100 Talern ein.
Während die Stiftsdamen zunächst die Schlafzellen der Nonnen nutzten, entstanden innerhalb der Klausur allmählich Wohnungen mit mehreren Räumen, welche die Bewohnerinnen nach ihrem Geschmack einrichten konnten.
An der Spitze des Stiftes stand die in der Tradition der mittelalterlichen Priorin stehende Domina. Ein Klosterpropst war für die Verwaltung des Grundbesitzes zuständig.
Mit dem allgemeinen Niedergang in Mecklenburg im 17. Jahrhundert verschlechterte sich die wirtschaftliche Situation auch für das Stift. Im 18. und 19. Jahrhundert schrumpfte der Grundbesitz.
Nach mehreren Versuchen zur Einziehung des Besitzes im 19. Jahrhundert wurde das Kloster zum Heiligen Kreuz in der Weimarer Republik 1920 geschlossen und der Besitz durch den Freistaat Mecklenburg-Schwerin eingezogen. Die Stiftsdamen, die zu diesem Zeitpunkt hier lebten, behielten lebenslanges Wohnrecht.
Die Klosterkirche entstand Mitte des 14. Jahrhunderts und war um 1350/60 vollendet. Die dreischiffige Basilika mit einschiffigem, polygonalem Chor ist entsprechend der Bauvorschriften der Zisterzienser turmlos und besitzt nur den charakteristischen Dachreiter. Ein Querhaus fehlt. Damit weicht sie von den übrigen Zisterzienserkirchen ab, die zudem seit der Mitte des 13. Jahrhunderts mit wenigen Ausnahmen nur einschiffig waren. Die Klosterkirche zum Heiligen Kreuz wurde 1898/99 durch den Architekten Ludwig Gotthilf Möckel umfassend restauriert. Seitdem dient sie als Universitätskirche.
Der kreuzrippengewölbte Innenraum wird heute durch die neogotische Ausmalung bestimmt. 1861 und 1898 wurden für eine Klosterkirche wichtige Bauteile wie die Nonnenempore im Langhaus und der als Schranke zwischen Langhaus und Chor erhaltene Lettner mit der Kanzel entfernt.
Erhalten blieben der Hochaltar aus der 1. Hälfte des 15. Jahrhunderts, der Altar von der Nonnenempore, das Sakramentshaus und 49 zumeist mittelalterliche Grabplatten. Dass die Kreuzigungsreliquie, die Königin Margarete von ihrer Pilgerfahrt zum Papst nach Rostock gebracht haben soll, diejenige ist, die sich heute an der Triumphkreuzgruppe auf der Brust des Gekreuzigten befindet, ist wahrscheinlich, aber nicht gesichert.
Nach den Kriegszerstörungen 1944 und den Verlusten, die mit dem Wiederaufbau und der Umgestaltung der Innenstadt Rostocks zur sozialistischen Großstadt verbunden waren, stellt der Klosterkomplex eines der letzten geschlossenen Bauensembles des Mittelalters in Rostock dar.
