Fino al 1532, la reliquia della Croce fu conservata in una stauroteca fatta a cassetta con il coperchio scorrevole. Di forma rettangolare misura 17,8 x 9,5 x 3 centimetri e ha un corpo in legno rivestito in  argento con dorature.

Le lamine d’argento sono decorate a sbalzo sia con motivi decorativi d’ispirazione geometrica e naturalistica sia con scene figurate. Sul coperchio campeggia la scena della Crocifissione che da un punto di vista iconografico riunisce le tradizioni ellenistica, siriaca e occidentale. Nella parte alta della composizione ci sono il sole e la luna che si oscurarono il giorno della morte di Gesù, a destra della croce c’è Maria, a sinistra San Giovanni stringe il suo vangelo fra le mani. Entrambe le figure sono stanti.

Gesù ha il capo reclinato sulla spalla destra e i piedi appoggiati su un largo suppedaneo quadrato. La croce sembra sostenuta da una testa virile che è la raffigurazione di Adamo. Secondo la tradizione, infatti, egli era sepolto sul Golgota nel punto esatto in cui fu eretta la croce.

Facendo scorrere il coperchio, la stauroteca svela l’interno che è sagomato secondo il profilo della Reliquia Insigne ed è decorato con le figure di Sant’Elena e dell’Imperatore Costantino ai quali è legato il ritrovamento della croce su cui fu crocifisso Gesù.

La datazione di questo manufatto è piuttosto controversa: c’è chi lo vuole opera di oreficeria bizantina con un riferimento cronologico fra l’VII e IX secolo d.c e chi, invece, vi legge l’autografia di un artista lombardo dell’XI secolo.