Nel gennaio del 592 papa Gregorio Magno scrive a Castorio, vescovo di Rimini per «conferirgli facoltà e porgergli istruzioni per la consacrazione di un nuovo Oratorio, che Timotea illustre femmina riminese avea eretto del proprio e voleva dedicare a S. Croce».
Così Luigi Tonini, che aggiunge: «Questa Chiesa, che ebbe poi anche titolo di Monastero di S.Croce e dei SS. Cosma e Damiano, fu Parrocchia fino al 1806, ed oggi (1856, ndr) è nuovamente Oratorio di privata ragione, appartenendo a S. E. il March. Audiface Commendator Diotallevi, allato al Palazzo del quale essa è posta; rinnovata la fabbrica già più volte, ed ultimamente nel 1713 dalla pietà di casa Marcheselli».
Nella stessa missiva papale, si specifica che Timotea dovrà dotare l’Oratorio «con otto once, vale a dire con due terzi di ogni suo avere»; la donazione entrò a far parte degli atti pubblici del municipio, gestis municipalibus alligata.
Dopo il 1625, S. Croce fu chiamata ufficialmente “Vecchia” per distinguerla da S. Croce Nuova costruita dalla Confraternita della Santissima Croce, che sorge tutt’ora in via Serpieri.
Per il popolo riminese la chiesetta è sempre stata La Crocina. Non solo è una delle pochissime chiese riminesi di cui si conosca con certezza non solo l’anno ma perfino il giorno preciso della fondazione, ma è anche la più antica fra quelle ancora esistenti in città.
Sono infatti scomparsi tutti gli altri luoghi del culto cristiano nati entro il VI secolo: la cattedrale di S. Colomba; S. Tommaso (nell’odierna piazza Ferrari); S. Michelino in Foro (ne resta l’abside con tracce di affreschi del ‘200); SS. Andrea e Donato (che diede il nome al borgo S. Andrea); S. Stefano (accanto a S. Giovanni Battista nell’odierna via XX Settembre); S. Gregorio extra muros (sempre in Borgo S. Giovanni); la “Confessione dei Martiri” poi abbazia di S. Gaudenzo (nel sito occupato oggi dal palasport Flaminio). Gli storici locali ricordano anche S. Innocenza che sarebbe stata fondata nel IV secolo; i documenti la ricordano però solo dal 996, anche se il culto della co-patrona di Rimini deve essere molto antico. Se ne vedono le fondamenta in via IV Novembre.