Der Dom zum Heiligen Kreuz spielt eine wichtige Rolle in der Geschichte der Stadt Nordhausen: Als Königin Mathilde 961 hier einen Frauenstift ins Leben rief, beflügelte sie damit auch die Entwicklung der Stadt. Das fast 1100-jährige Nordhausen hat neben Erfurt den einzigen weiteren Dom in Thüringen. Um das Jahr 1000 erhielt das Domstift eine bedeutende Schenkung, wodurch Nordhausen zum Wallfahrtstort wurde. Vermutlich übergab Mathildes Urenkel, Kaiser Otto III., eine seltene Kreuzreliquie: ein Splitter aus dem Kreuz Jesu. Seit 1267 ist der Titel „Kirche zum Heiligen Kreuz“ urkundlich belegt. Im Dreißigjährigen Krieg wurde der Dom so schwer geplündert und beschädigt, dass die Domherren das kostbare Kreuzreliquiar verkaufen mussten. Erst 1927, zur 1000-Jahr-Feier der Stadt, erhielt die Domgemeinde vom späteren Papst Pius XII. erneut eine wertvolle Kreuzreliquie, die in einem reich verzierten goldenen, dem Original nachgebildeten Kreuzreliqiar im Dom ausgestellt ist. Durch umfassende Sanierungen erstrahlt der Dom mit seiner überaus interessanten Baugeschichte heute in neuem Glanz. Die Krypta, erbaut um 1130, ist das einzige noch vollständige Ensemble aus romanischer Zeit in Nordhausen. Im Dom sind Elemente mehrere Epochen zu sehen im frühgotischen Chorraum mit dem filigran geschnitzten Chorgestühl, im hochgotischen Langhaus mit der imposanten Höhe von 18 Metern, am barocken Hochaltar von 1726 oder im Tafelbild „Madonna mit der Akelei“, um 1420 gemalt, das wertvollste Bildnis des Doms.