Manoma, kad 1700 m. Antalieptėje įsikūrė vienuoliai – basieji karmelitai. Amžininkai pasakoja, kad vienuoliai buvę labai darbštūs, neavėdavo jokio apavo ir tik per didžiausius šalčius įsispirdavo į klumpes. 1732-1760 m. vienuoliai funduojami Livonijos kašteliono J. M. Strutinskio pastatė vėlyvojo baroko stiliaus bažnyčią. Deja po 1831 m. sukilimo bažnyčia buvo atiduota stačiatikiams. Iš bažnyčios vizitacijų aktų taip pat žinoma, jog 1830-1832 m. vienoje bažnyčios rūsio kriptų buvo 12 palaidojimų – čia ilsėjosi abu bažnyčios fundatoriai, Juozapo Strutinskio žmona Rožė Pliaterytė (mirė 1793 m.) ir šie didikai: Valentinas Strutinskis (mirė 1824 m., 50 m. amžiaus), Boguslavas Maleckis (mirė 1804 m., 80 m. amžiaus), Magdalena Stachovska (mirė 1804 m., 57 m. amžiaus), bajoras Jonas Gregorovičius (mirė 1807 m., 40 m. amžiaus), Antanas Kanarževskis (mirė 1818 m., 60 m. amžiaus), Nikodemas Kostka (mirė 1803 m., 60 m. amžiaus), du pusantrų ir vienų metų kūdikiai – Antanina Naruševičiūtė (mirė 1803 m.) ir Juozapas Gaseckis (mirė 1803 m.). Kitose rūsio patalpose buvo saugomi vienuolių basųjų karmelitų, nežinomų žmonių karstai. Bažnyčios rūsių tvarkymo metu (XIX a. vid. ar XX a. pr.) visi išlikę karstai su palaikais perkelti į kriptą. 1941 m. vasarą bažnyčios rūsyje rasti tuomet XVII a. datuoti skobtiniai karstai. Jie išmatuoti, nufotografuoti, aprašyti leidinyje „Gimtasai kraštas“. 2010 m. antropologinių tyrimų metu aptiktas vienas toks karstas ir vieno karsto fragmentai. Iš viso rūsyje rasti apie 50-ties asmenų – basųjų karmelitų ir bažnyčios fundatorių – XVIII a. pab.–XIX a. I p. palaidojimai. Antalieptės Šv. Kryžiaus Atradimo bažnyčia pagal 1844 m. architekto Tomo Tyšeckio parengtą projektą 1846–1850 m. buvo rekonstruota į stačiatikių cerkvę. Rekonstrukcijos darbams 1846–1847 vadovavo Vilniaus pirklys Chaimas Anglinas. 1851 m. rekonstruoti maldos namai pašventinti Švč. Dievo Motinos gimimo parapine cerkve. 1846-1856 m. bažnyčioje paverstoje cerkve išryškėjo vėlyvojo baroko, ankstyvojo klasicizmo ir rusų bizantinės architektūros sintezė, lėmusi ryškius fasado pokyčius. 1898 m. Lietuvos stačiatikių konsistorijos įsaku cerkvė perduota Švč. Dievo Motinos gimimo moterų stačiatikių vienuolynui. 1893–1906 m. buvo atliekami cerkvės remonto, rekonstrukcijų darbai. Visų šių didelių remonto darbų metu stačiatikių rusų vadovybė iš katalikų atimtą bažnyčią savaip pertvarkė. Pirmiausia, 1887 m. rusų valdžia vykdydama remonto darbus pašalino Didijį altorių, o 1899 m. dailiai freskuotą presbiteriją užtepė žydra spalva. Panašaus likimo susilaukė ir didžiajame altoriuje buvęs Šv. Kryžiaus Atradimo – Šv. Elenos paveikslas. ,,Antalieptėnai pasakoja, kad rusai bent kelis kartus jį užtepdavę tirštais dažias, bet paveikslas vėl iškildavęs“. Galiausiai jis išbluko, bet jo vietoje atsirado barzdotų ,,ugodnikų“ atvaizdai, anot Antalieptės senųjų gyventojų ,,popiškais drabužiais, generoliškais čebatais“. Visi šie rusų veiksmai rodė carinės valdžios savivalę, kuri kulminaciją pasiekė 1905 m. Rusų valdžia pasiremdama savo galiomis ir dideliais finansais iš zakristijos Antalieptės Šv. Kryžiaus Atradimo bažnyčioje, pristačius naujas šonines sienas, įrengė antrąją Šv. Aleksėjaus cerkvę. Po rusų valdžios įgyvendintų sakralinio statinio pertvarkymų Antalieptės gyventojai laukė meto, kada bus galima atstatyti paniekintą bažnyčią. Apie atimtą sakralinį statinį ir jos požemius buvo kuriamos legendos su viltimi, kad bažnyčia vėl sugrįš katalikams. ,,Vieną šaltą žiemos naktį, kaip sako padavimas, prisiartino prie cerkvės sargo trys nepažįstami vyrai ir lietuviškai paprašė juos įsileisti į bažnyčią. Iš karto sargas sakėsi neturįs raktų. Bet nepažįstamųjų pabaugintas turėjo atidaryti duris ir įsileisti į vidų. Lietuviai užrišo jam akis, kad nieko nepamatytų ir nusileido su juo į bažnyčios pogrindį. Vyrai slaptais urvais nuėjo gilumon ir atrakino kambarėlį. Jame stovėjo dvi baigiančios degti žvakės, o ant žemės gulėjo dvi skrynios: viena pilna varinių pinigų, antra – žvakių. Pakeitę žvakes ir pripylę sargui kišenes variokų jie įėjo į antrą kambarėlį, kuriame taip pat baigė degti dvi žvakės, o ant grindų gulėjo taip pat dvi skrynios: viena sidabro, o kita žvakių. Vyrai pakeitę žvakes ir apdovanoję sargą sidabru, atrakino trečią kambarėlį ir vėl tą patį rado: dvi gęstančias žvakes ir dvi skrynias: vieną aukso, kitą žvakių. Apdovanoję sargą auksu ir pakeitę žvakes, jie skubiai išėjo iš bažnyčios ir pasakė: ,,Tris dienas tylėk ir niekam nieko nesakyk, o ketvirtą dieną pranešk popui šios nakties atsitikimą, bažnyčios rusyje“, – ,,Ar ilgai degs tos žvakės, kurias jūs pakeitėte?“ paklausė sargas. Lietuviai jam atsakė: ,,Jos degs ilgai, iki mes ateisime; o kai mes ateisime – bus jau nebe cerkvė, bet vėl mūsų bažnyčia“. Kaip ir buvo tartasi sargas popui apie skrynias su pinigais ir žvakėmis viską papasakojo ketvirtąją dieną. Popas sužinojęs apie turtus ėmė ieškoti paslaptingų kambarių, bet niekur jų nerado. Antalieptės bažnyčios rūsys išlikęs iki šiol. „Rūsyje radome tunelį į bažnyčios rūsius. I pasaulinio karo metais jie buvo išplėšti, radome išmėtytus kaulus. Birželio mėnesį antropologai palaikus paruošė laidojimui. Bažnyčios rūsiai tikrai labai gražūs, nepažeisti korozijos, labai gražiai sumūryti iš raudonų plytų. Rūsį bus galima laisvai apžiūrėti. Įėjimo iš bažnyčios į rūsius nėra, tai reiškia, tas tunelis būtų vienintelis būdas juos apžiūrėti“, – teminio turizmo detales atskleidžia R. Matijošienė. Anot J. Kvedaro padavimo apie paslaptingą ir iki šiol tebe esamą rūsį būta pranašingo: ,,bažnyčia vėl sugrįžo katalikams. XIX a. laikraščiuose ,,Aušra“, ,,Varpas“ ir ,,Tėvynės sargas“, rasti ir bus tie trys vyrai, kurie uždegė lietuvių širdis tėvynės meile.“ 1906 m., Antalieptės Šv. Kryžiaus Atradimo bažnyčios zakristiją praplėtus į šonines puses, rekonstruotose patalpose buvo įrengta antroji – Šv. Aleksiejaus – cerkvė. 1915 m. vokiečiai užėmė vienuolyno pastatus – bažnyčioje buvo įrengtos arklidės ir garažas. 1918 m. rudenį bažnyčia grąžinta katalikams, 1922 metais iš dalies atkurta, panaikinus Šv. Aleksiejaus cerkvę ir grąžinus zakristijai ankstesnį tūrį. Tarpukariu Antalieptės Šv. Kryžiaus Atradimo bažnyčia restauruota ir dekoruota, taip pat perdažyta iš išorės. Visų šių darbų ėmėsi net keli kunigai. Pirmiausia klebonas kunigas Pranciškus Starakštas, kuris nudažė ir nutinkavo bažnyčią iš lauko pusės. Kunigas Petras Remiazas, pasikvietęs dailininką V. Bičiūną, išdekoravo bažnyčios vidų. Klebonas kunigas Antanas Kripaitis pastatė naujus suolus, bažnyčios vidų papuošė naujais paveikslais. Be to, 1931 m. rugpjūčio 2 d. Antalieptės bažnyčioje, jau nuo 1929 m. vykstant katalikiškoms pamaldoms, buvo įvesti Parcinkulio atlaidai (Marijos Angelų Karalienės atlaidai, teikiami pirmą rugpjūčio sekmadienį, priėmus išpažintį ir Komuniją). Sovietmečiu bažnyčios bokštams buvo grąžinta senoji stačiakampė forma. Galiausiai, 1998 m. bažnyčią administruojant katalikams buvo pradėti restauracijos darbai užsitęsę iki 2012 m.