Ihre heutige Gestalt erhielt die Kapelle durch Renovierungsmaßnahmen des Deutschen Ordens im 17. oder 18. Jahrhundert. Aus dieser Zeit stammt die farbige Kassettendecke mit Wappen eines Deutschordenskomturs. Vermutlich wurde im Zuge der Umbaumaßnahmen auch eine einstmals vorhandene zweite Türe zugemauert, deren ebenfalls bemalte Laibung im Inneren noch zu sehen ist. Aus den einstmals zwei Türen glauben Forscher zu schließen, dass die Kapelle einst Ziel bedeutender Wallfahrten gewesen ist. Damit größere Menschenmengen die Kirche ohne Engpässe durchschreiten konnten, wurden ein Eingang und ein separater Ausgang geschaffen. Die Wallfahrten könnten der Verehrung der heiligen Anna und damit verbunden Bitten um Fruchtbarkeit gegolten haben. Die Kapelle heißt heute Kreuzkapelle (oder auch Heiligkreuzkapelle), da in ihr die Kreuzfindungslegende in einem 14 Einzelbilder umfassenden, nachträglich auf 1485 datierten Wandgemälde an einer Längsseite dargestellt ist. Eines der Bilder, das eine Szene mit der Königin von Saba und König Salomo zeigt, wurde von dem unbekannten Künstler vor der Silhouette der nahen Pfalz Wimpfen angesiedelt und gilt als eine der ältesten Darstellungen Wimpfens überhaupt. Die gegenüberliegende Wandseite zeigt zwei weitere Wandgemälde: eine aufgrund des Gesichtsausdrucks der Dargestellten als herausragend geltende Kreuzigungsszene sowie eine Schutzmantelmadonna mit Stifterfiguren. Weitere Malereien in den Fensterlaibungen zeigen Heiligendarstellungen, darunter einen Heiligen mit durchbohrter Brust und die heilige Anna, von der sich auch die weitere Bezeichnung Annakapelle ableitet. Eine Sanierung der stark ausgeblichenen Wandmalereien wurde aus Gründen der Wahrung der Authentizität der Kapelle verworfen. Das eine Kreuzigungsszene darstellende Ölgemälde über dem Altar ist die Kopie des im späten 20. Jahrhundert gestohlenen Originals. Die gotische Pietà in der Duttenberger Kilianskirche soll sich ursprünglich auch in der Kreuzkapelle befunden haben.