Keď bol v roku 1882 položený základný kameň chrámu Basílica i Temple Expiatori de la Sagrada Família, zrejme nikto zo zúčastnených nepredpokladal, že jeho výstavba potrvá viac než celé storočie. O rok neskôr projekt prevzal katalánsky architekt Antoni Gaudí, dnes preslávený svojím osobitým prístupom ku katalánskemu modernizmu. Pôvodné neogotické plány zavrhol a nahradil ich omnoho veľkolepejšou víziou, aká v tom čase nemala obdobu.
Gaudí na svojom životnom diele pracoval nepretržite až do roku 1926, keď po zrážke s električkou zomrel. V tom čase bolo hotových približne 15 až 25 percent celého návrhu vrátane krypty, múrov apsidy, jedného portálu a jednej veže. Odvtedy sa v pokračovaní jeho diela vystriedalo viacero architektov a stavbu počas viac než 130 rokov sprevádzali aj vážne komplikácie. Po vypuknutí španielskej občianskej vojny v roku 1936 boli pri vandalizme zničené mnohé Gaudího modely a v roku 2011 poškodil požiar sakristiu.
Chrám je navrhnutý s tromi hlavnými fasádami. Fasáda Narodenia a fasáda Umučenia sú dokončené, zatiaľ čo práce na fasáde Slávy pokračujú. Veľkú časť bohato zdobenej fasády Narodenia vytvoril ešte samotný Gaudí, ktorý sa obával, že keby sa začalo strohou fasádou Umučenia, verejnosť by mohla o projekt stratiť nadšenie. Vyziabnuté a dramaticky stvárnené postavy na fasáde Umučenia od sochára Josepa Mariu Subirachsa vyvolali ostrú kritiku, no vedenie baziliky ich obhajuje ako stvárnenie zodpovedajúce Gaudího zámeru vytvoriť fasádu, ktorá má v návštevníkovi vyvolať silný až znepokojivý dojem. Fasáda Slávy, plánovaná ako najväčšia a najmonumentálnejšia z trojice, sa začala budovať v roku 2002.
Interiér chrámu určujú stĺpy, ktoré sa smerom k stropu rozvetvujú ako kmene a konáre stromov. Gaudího fascinácia prírodou a jej prepojením s náboženstvom sa objavuje v celom priestore, od organických tvarov konštrukcie až po množstvo vyobrazení zvierat a ďalších prírodných motívov.
Gaudího plány počítali aj s 18 vežami a množstvom kaplniek, portálov a ďalších vnútorných prvkov. Najvyššia centrálna veža zasvätená Ježišovi Kristovi dosahuje 172,5 metra a jej exteriér bol dokončený v roku 2026. Sagrada Família sa tým stala najvyšším kostolom na svete, pričom dokončovacie práce na ďalších častiach komplexu naďalej pokračujú.
Hoci sa Sagrada Família považuje za Gaudího vrcholné dielo, samotný architekt pôsobil voči pomalému tempu výstavby pokojne. Vyjadril sa, že nemá dôvod ľutovať, že chrám nedokončí, pretože po ňom prídu ďalší a podstatné je zachovať ducha diela, ktorého život má závisieť od generácií, ktorým bude odovzdané. Napriek tomuto postoju, ktorý pripúšťal pokračovanie stavby ďalšími architektmi, sa objavili aj názory, že by mal chrám zostať nedokončený z úcty k pôvodnému autorovi.
Rok 2026, keď uplynulo sto rokov od Gaudího smrti, priniesol jeden z najvýznamnejších míľnikov stavby: dokončenie exteriéru a požehnanie centrálnej Veže Ježiša Krista. Práce na Sagrade Família však pokračujú aj po tomto jubileu, najmä na fasáde Slávy, Kaplnke Nanebovzatia a v interiéri centrálnej veže; bazilika pritom už dávno patrí k najnavštevovanejším pamiatkam Barcelony.
