Cây thánh giá ở dạng hiện đại được người Chaldea và người Hy Lạp sử dụng lần đầu tiên vào thế kỷ thứ sáu trước Công nguyên. Các hình thức sửa đổi của cây thánh giá cũng được sử dụng bởi những người theo đạo Hindu, đạo Phật và người Ai Cập vào khoảng năm 3000 trước Công nguyên. Những người theo đạo Thiên chúa bắt đầu sử dụng rộng rãi cây thánh giá như một biểu tượng vào thế kỷ thứ hai và thứ ba sau Công nguyên.
Chữ thập Chaldean được phát triển từ một biểu tượng hình tròn đại diện cho Mặt trời. Hai chùm sáng tạo thành hình chữ thập sau đó được thêm vào để đại diện cho chùm sáng của Mặt trời. Những cây thánh giá này tượng trưng cho thần mặt trời Tammuz của người Chaldean. Các vị thần Hy Lạp Diana và Bacchus đôi khi được miêu tả với những cây thánh giá tương tự.
Biểu tượng tôn giáo của những người theo đạo Hindu và đạo Phật cổ đại là chữ Vạn, một hình chữ thập cạnh đều với các đầu uốn cong. Người Hittite và Bắc Phi cũng sử dụng biểu tượng này. Người Ai Cập sử dụng biểu tượng của chữ ankh, một cây thánh giá có hình tròn thay thế cho đầu trên cùng. Ankh thường được coi là đại diện của sự sống nhưng cũng thường là một phần trong các mô tả về vị thần Mặt trời, Sekhet.
Một trong những mô tả sớm nhất về cây thánh giá gắn liền với người theo đạo Thiên chúa là bức graffito của Alexamenos, có từ thế kỷ thứ hai sau Công nguyên. Tuy nhiên, những người theo đạo Thiên chúa đã không hoàn toàn chấp nhận cây thánh giá như một biểu tượng cho đến thế kỷ thứ ba, khi hoàng đế Constantine, người đã sử dụng biểu tượng trong chiến tranh, chấp nhận tôn giáo Cơ đốc. Các nghệ sĩ Cơ đốc bắt đầu khắc họa Chúa Giê-su trên cây thánh giá vào thế kỷ thứ sáu sau Công nguyên.
