Над Голгофой был тогда же построен сводчатый четырёхстолпный киворий. Храм по площади был невелик (между пилястрами 3,5–4,5 м), но значителен по высоте (4 м над верхом скалы). Аркульф упоминает помещавшиеся здесь большой бронзовый хорос и огромный серебряный крест, который стоял на 9–10 м выше мощения двора, и впечатление высоты усиливалось небольшим основанием. После работ XI в. и перестройки эпохи крестоносцев Голгофа приобрела форму, которая существенно не изменилась до настоящего времени: были значительно развиты её восточная и западная части. Вход в храм был через внешний лестничный марш и «капеллу франков» (современная часовня Cовлечения одежд). Позднее добавили два марша лестниц с запада, позволявшие легко организовать движение паломников. Для того чтобы соединить Голгофу с Гробом Господним в одну церковь и включить в общий ансамбль, построили двухэтажную капеллу в восточной половине южного крыла трансепта с четырьмя травеями и крестовыми сводами. Это архитектурное оформление часовни Голгофы сохранилось, но от мозаик уцелел лишь один фрагмент на своде (композиция «Вознесение Господне») и посвятительная надпись 1149 г. на фасаде. Теперь паломник, попав в храм Гроба Господня, мог, двигаясь от капеллы к капелле, достичь Голгофы и оставить здесь как свидетельство завершения паломничества тот крест, который нёс с собой во время путешествия. Теодорих (1172 г.) утверждает, что видел на Голгофе множество крестов, принесённых паломниками (стражи Голгофы сжигали их в пасхальный вечер). Современный вид Голгофа приобрела в результате общего ремонта храма Гроба Господня после пожара 1808 г. Помимо наружной лестницы с улицы, которой практически не пользуются, ведущей в католическую часовню Совлечения одежд (10-я остановка католического Крестного пути), наверх поднимаются две лестницы: правая, сразу от дверей храма, и левая, со стороны кафоликона (сооружена в 1810 г.). Храм Голгофы разделён массивными колоннами на два придела: православный (левый) и католический (правый). В главном православном приделе над местом, где был водружён Честной Крест, сооружён беломраморный престол с пилястрами из розового мрамора. Отверстие, где был, согласно традиции, установлен Крест, обрамлено серебряным кругом. Справа и слева от престола в застеклённых проёмах видны серая каменная поверхность Голгофы и трещина, прошедшая через всю скалу в результате землетрясения в момент смерти Спасителя (Мф. 27:51). За престолом – высокое Распятие с предстоящими Пресвятой Богородицей и апостолом Иоанном Богословом. Исследования 1988 г., когда с вершины скалы была снята мраморная облицовка 1810 г., показали, что Голгофа – узкий выступ скалы, поднятый в высоту над окружающей поверхностью на несколько метров (12,75 м с востока, 8,97 м с севера, 5 м с запада), причём его верхушка заострённая. Скала состоит из известняка светлых оттенков с красными прожилками (с прослойками «царского камня»); средневековые паломники описывают их как следы крови Христа, стекавшей со скалы на череп Адама.