Bei und nach den Luftangriffen am 13. Februar 1945 brannte die Kreuzkirche völlig aus. Die Orgel verbrannte vollständig, das Altarbild wurde zwar rußgeschwärzt, blieb jedoch erhalten. Der Wiederaufbau erfolgte in den Jahren 1946 bis 1955 durch Fritz Steudtner. Dabei wurde die schwer beschädigte neubarocke Raumfassung durch einen zunächst als Provisorium gedachten Rauputz sowie eine bewusst schlichte, moderne Ausstattung ersetzt. Dabei wurden noch viele erhaltene Ausstattungsdetails beseitigt, oder, wie beim Altar, drastisch reduziert. Über den Wert dieser aus der Not und der Ablehnung der als "überladen" angesehenen Jugendstilornamentik geborenen Fassung, die mit dem Belassen einiger Kriegsspuren und ihrem „grottenhaften“ Charakter eine wichtige Rolle unter den öffentlichen Räumen der Dresdner Nachkriegszeit spielte, wurde lange diskutiert. Von 2000 bis 2004 wurde der Innenraum unter Leitung von Peter Albert restauriert. Da inzwischen der Denkmalwert der Wiederaufbauleistung anerkannt war, ging man behutsam vor. Die Rauputzfassung wurde ausgebessert und aufgehellt, die Leuchten konnten repariert und umgerüstet werden. Der Altarraum wurde den Bedürfnissen des Chors folgend erneuert und erweitert, dabei fanden Reste des originalen Marmorfußbodens Verwendung. Einige Teile der Nachkriegsausstattung wurden entfernt (Kanzel, Gestühl). Neue Gitter zu den Nebenräumen wurden den Vorläufern nachempfunden. Die Tischlerei der Evangelischen Brüder-Unität in Herrnhut in der Oberlausitz stellte die neuen Kirchenbänke her. Auch die große Jehmlich-Orgel von 1963 wurde erneuert.