La leggenda relativa all’edificazione della chiesa, affonda  le sue radici nel XIII o XIV secolo, quando un gruppo di pescatori provenienti da Cuglieri ebbe un incontro straordinario sulla spiaggia di Santa Caterina di Pittinuri. Rinvennero un enigmatico simulacro in pietra raffigurante la Madonna, con un fiore d'oro in mano. Animati da un senso di devozione, decisero di trasportare la statua nella chiesa di Santa Croce, all'epoca la parrocchia del borgo.

Durante il trasporto, i buoi che trainavano il carro con la sacra immagine continuarono a percorrere il cammino senza fermarsi alla chiesa designata. Sorprendentemente, si inerpicarono sul colle Bardosu, e dalla cima del colle, nessuno riuscì a farli proseguire. La comunità locale, interpretando l'evento come una volontà divina, decise di edificare la chiesa proprio in quel luogo.

Il nome stesso della chiesa sembra essere legato a un altro evento miracoloso. Inizialmente, l'edificio doveva essere dedicato a Santa Maria del Fiore. Tuttavia, a seguito di un tentativo di furto da parte di una banda di ladroni che cercava di rubare tutti i preziosi arredi, un'improvvisa e potente nevicata si abbatté, impedendo ai malviventi di fuggire e facilitando così il recupero del tesoro.

Così, la Chiesa di Santa Croce a Cuglieri si erge come testimone di eventi miracolosi e divini, che hanno plasmato la sua storia e la sua identità nel corso dei secoli.