Sachverhalt: A. X._ wird vorgeworfen, den damals acht- bis neunjährigen A.A._ und dessen fünf- bis sechsjährigen Bruder B.A._ unsittlich und in sexueller Absicht berührt zu haben, als er an einem nicht mehr bestimmbaren Datum im Jahre 1997 oder 1998 bei der Familie A._ übernachtet hat. Bald nach dem Zubettgehen hätten sich A.A._ und B.A._ abwechslungsweise und in nicht mehr ermittelbarer Reihenfolge zu X._ auf dessen im gemeinsamen Kinderzimmer am Boden liegende Matratze begeben. Anschliessend soll X._ A.A._ von der Schulter ausgehend über den Bauch, den Penis und die Beine gestreichelt haben (Anklagesachverhalt, erster Abschnitt, erster Teil). Von den Berührungen peinlich berührt, sei A.A._ zurück in sein Bett gegangen, während sich B.A._ zu X._ gelegt habe. Diesen habe X._ im Bereich der Schulter und des Bauches berührt und sich an ihn geschmiegt (Anklagesachverhalt, zweiter Abschnitt). Als A.A._ danach ein zweites Mal zu X._ gestiegen sei, habe dieser den in der Zwischenzeit erigierten Penis des Kindes gestreichelt (Anklagesachverhalt, erster Abschnitt, zweiter Teil). B. Das Kantonsgericht Schwyz sprach X._ mit Urteil vom 3./4. Juni 2014 in Abweisung von dessen Berufung der sexuellen Handlungen mit Kindern schuldig (Anklagesachverhalt, erster Abschnitt, zweiter Teil). Es bestrafte ihn mit einer bedingten Geldstrafe von 45 Tagessätzen zu Fr. 30.--, unter Anrechnung der zweitägigen Untersuchungshaft. Die Freisprüche des erstinstanzlichen Gerichts in Bezug auf die beiden anderen Anklagevorwürfe erwuchsen unangefochten in Rechtskraft. C. X._ beantragt mit Beschwerde in Strafsachen, das kantonsgerichtliche Urteil sei aufzuheben und er von Schuld und Strafe freizusprechen. Die Verfahrenskosten seien auf die Staatskasse zu nehmen und ihm sei eine angemessene Entschädigung auszurichten. Mit Eingabe vom 2. Oktober 2014 ersucht er nachträglich um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung für das bundesgerichtliche Verfahren.