Die Kirche wurde 1756/57 nach Plänen von Dominikus Barbieri errichtet. Voraus ging ein mittelalterlicher Bau, den der Eichstätter Bischof Gundekar (1057/1075) weihte, und dem vermutlich noch die Turmuntergeschosse angehören. Gnadenbild der Wallfahrtskirche ist ein Partikel des Kreuzes Christi in einem kreuzförmigen Ostensorium, auf dessen Rückseite ein kleines romanisches Bronzekruzifix aus dem 11./12. Jahrhundert befestigt ist.
Die Legende weiß zu berichten, dass das Kruzifix in alter Zeit beim Gnadenbrünnlein an der Helenenkapelle nahe der Lohmühle aufgefunden wurde. Der Kreuzesverehrung sind auch das 1771 von Willibald Wunderer gemalte Altarblatt des eleganten Rokoko-Hochaltars und das um 1760 von Johann Michael Baader geschaffene Deckenfresko im Chorraum gewidmet.
Schambach ist außerdem eine Verehrungsstätte der Hl. Gunthild von Suffersheim. Eine kleine, aus der ersten Hälfte des 17. Jahrhunderts stammende Figur der Heiligen, die als Patronin der Dienstboten gilt und zum Schutz gegen Viehseuchen und Aussatz angerufen wird, steht an der linken Langhauswand hinten. Die Verehrung der Bauernheiligen, die mit Schmalzkübel und Butterfass dargestellt wird, und der man früher Käse, Butter und Eier opferte, war ursprünglich im Treuchtlinger Schambachtal beheimatet und verlagerte sich erst nach der Reformation ins Eichstätter Schambachtal.
Bemerkenswert ist auch die Skulptur links neben der Hl. Gunthildis, eine Pieta aus der Frühzeit des 16. Jahrhunderts, sowie die etwa ebenso alte Kreuzigungsgruppe an der rechten Langhauswand.
Ein Kirchenführer ist in der Tourist-Information Kipfenberg erhältlich.
Dieser umfasst u.a. eine detailierte Baubeschreibung des sakralen Innenraums sowie die historische Überlieferung des Kreuzpartikelreliquiars.
