Слева от православной плиты на месте Обретения Креста из выемки в стене слышно, по словам паломников, «адское гудение». «В сущности, это явление происходит оттого, что против этой выемки находится под храмом огромная, ныне пустая цистерна». В 1970 г. по благословению Армянского патриарха было исследовано пространство к северо-востоку от апсиды церкви св. Елены. Обнаружили помещение, доступ в которое был закрыт ещё в древности. Эта вновь обретённая часть храма получила название часовня св. Вардана Зоравара (Полководца) или св. Армянских воинов-мучеников (проход в неё – из церкви св. Елены). В центре часовни расположен алтарь с хачкаром во имя 1036 св. армянских мучеников, павших во время Армяно-персидских войны в 451 г. Важнейшее из мест поклонения – церковь Голгофы (см. ст. Голгофа). Свой современный архитектурный облик Голгофа приобрела в результате ремонта храма в 1810 г. In situ на св. месте пребывает лишь сама скала, которую строители и реставраторы разных эпох усекали, выравнивали, обтёсывали; сегодня её размеры составляют 4,5х11,5х9,25 м. На скалу ведут две лестницы: правая начинается сразу от дверей храма («латинский всход» ведёт к католическому приделу), левая – со стороны кафоликона («греческий всход» ведёт к главному православному приделу). Два нефа, разделённые приземистыми массивными столпами с аркой между ними, образуют православный и католический приделы Голгофы (в византийское время они составляли единый храм). Православный престол, высотой 1 м, выполнен из розового мрамора; под престолом находится отверстие, в которое был водружён Крест Распятия. Поверхность скалы скрыта мраморным полом, лишь справа и слева от престола в застеклённых проёмах можно видеть серый камень самой Голгофы и трещину, прошедшую через всю скалу в результате землетрясения в момент смерти Спасителя (Мф. 27:51). Южный придел церкви Голгофы (Пригвождение ко Кресту) принадлежит францисканцам. Он приобрёл современный вид в результате реставрации в конце 1930 гг. по проекту Антонио Барлуцци, после землетрясения 1927 г. От мозаик времени крестоносцев сохранился лишь фрагмент композиции «Вознесение Христово» на своде центральной арки. Серебряный алтарь (мастер Д. Портиджани из монастыря Сан-Марко во Флоренции) пожертвован в храм в 1588 г. великим герцогом Тосканским Фердинандо Медичи. Считается, что алтарь поставлен на месте, где прибивали ко Кресту руки и ноги Спасителя. Первоначально он предназначался для Камня помазания, чем объясняется его вытянутая форма, однако из-за трений между конфессиями францисканцы были вынуждены поставить его в приделе церкви Голгофы. Под аркой, отделяющей католическую часть Голгофы от православной, находится католический алтарь Stabat Mater (по первым словам молитвы итальянского поэта-францисканца XIV в. Якопоне да Тоди). За престолом помещено скульптурное изображение Пресвятой Девы с мечом в груди в соответствии с предсказанием Симеона Богоприимца (Лк. 2:35; скульптура пожертвована португальской королевой Марией I Браганца и доставлена в Иерусалим из Лиссабона в 1778 г.). Под скалой Распятия расположен придел Адамовой главы (другое название – придел Мелхиседека, по преданию, совершившего здесь погребение главы прародителя рода человеческого), откуда видна расселина в Голгофе шириной около 15 см.