Новое оформление Голгофы дошло до настоящего времени достаточно полно, не сохранились мозаики (сохранился только фрагмент), посвятительная надпись на фасаде 1149 г., первоначальный вход в церковь по внешнему лестничному маршу и через «капеллу франков», построенную с восточной стороны фасада (закрыт, по мнению исследователей, при Салах-ад-Дине). Позже была добавлена лестница с двумя маршами с запада, позволяющая направлять поток паломников, поднимавшихся в церковь и спускавшихся из неё. При крестоносцах были оформлены также часовни Христовой темницы, Цепей и Явления ученикам. В восточной половине южного крыла трансепта построили двухэтажную капеллу с четырьмя травеями с крестовыми сводами для соединения Гроба Господня с Голгофой в одной церкви. Под Голгофой, в часовне Адама, можно было теперь видеть расщелину в скале. Здесь же крестоносцы устроили места погребений для своих королей, тем самым включив их в библейско-христианскую традицию и легализовав их власть над Святой землёй. Эти погребения всегда привлекали пилигримов, но плохая сохранность заставила разобрать их после пожара 1808 г. Одна из гробниц, Балдуина V, сохраняется в реставрированном виде в Музее Греческой православной патриархии Иерусалима. Храм был освящён 15 июля 1149 г., в 50-ю годовщину взятия Иерусалима. Все его св. места были собраны под одну кровлю. С юга, на месте позднего византийского дворика и аркады, ведших в храм, крестоносцы возвели двухпортальный фасад, главные двери которого стали известны как Врата Распятия. К западу от входа в храм была воздвигнута пятиярусная колокольня с полигональным куполом; ею закрыли окна и декоративный фриз фасада западнее портала (Шарль Жан Мельхиор де Вогюэ датировал фасад 1140–1160 гг., колокольню 1160–1180 гг., однако Мухаммад аль-Идриси упоминает её раньше, в 1154 г.). В богатом декоре фасада и колокольни использованы западные (романские) и восточные элементы. Другой портал соединил с запада ротонду с улицей (со стороны патриархата), многие упоминают его как дополнительный вход; в настоящее время он заложен, но, как полагают исследователи, имел тот же декор, что и главный. Он мог вести только в верхний ярус (уровень улицы гораздо выше уровня двора и первого этажа храма). Исследователи упоминают и третий вход (двери Святой Марии) с севера, от которого надо было спуститься на 30 ступеней вниз. Движение паломников по храму от часовни к часовне было хорошо организовано. Из амбулатория между восточной и южной часовнями широкий марш лестницы вёл в церковь св. Елены – купольную, квадратную, с двумя апсидами в восточном конце и с дальнейшим спуском на том месте, где должна быть третья (южная) апсида. По лестнице (вдоль её стен сохранилось огромное количество граффити в виде крестов, выбитых на камнях) спускались в цистерну, или пещеру, известную как церковь Обретения Креста, где императрицей Еленой был найден Животворящий Крест и, по некоторым источникам, Терновый венец, гвозди и молоток Распятия. Сюда как бы передвинута та южная апсида, которая прорезана спуском (хотя оформление и положение её иное, чем у апсиды на уровне церкви св. Елены). За церковью св. Елены размещался клуатр каноников Гроба Господня.