建造这座教堂的想法是由巴塞罗那书商约瑟夫·博卡贝拉提出的。他是“热爱圣约瑟宗教协会”的创始人，该会于1874年开始筹备圣家堂的建设。1881年，在多笔捐赠的支持下，崇敬会买下了12800平方米的土地。1882年3月19日，地下圣坛开工，时任建筑师弗朗西斯科·德·比利亚尔设计方案是标准的哥特复兴式教堂。地下圣坛在次年3月18日比利亚尔辞职前完工，后由高迪接受并对其设计做了极大的改动。高迪于1883年接手了教堂的建筑工作，到于1884年才被任命为总建筑师。

在教堂漫长的建造过程中，高迪曾说过这样的话：“我的客户（上帝）并不着急”。

当高迪于1926年去世时，大教堂的完成度大概在15%到25%之间。

在高迪死后，建筑由首席建筑师苏格拉内（Domènec Sugrañes i Gras）主持，直到被1936年的西班牙内战打断。部分未完成的建筑、高迪设计的模型和设计工作室在内战期间被毁坏。

现在的设计则是基于被大火损坏的原设计和部分现代的改进设计重构而来的。

自1940年以来四任建筑师依次接手了工作。

 现任负责人是路易斯·博奈特之子乔迪·博奈特（Jordi Bonet i Armengol），自八十年代起在建筑和设计过程中引入了计算机。

巴塞罗那当地人乔迪·法利（Jordi Fauli）于2012年接手成为首席建筑师。

圣家族大教堂的建设没有任何政府和官方的教会的资金支持，最初的建设得益于个人捐赠。  现在门票收入也是建设的资金来源。

首席建筑师乔迪·法利于2015年10月宣布70%的建设已经完成，建设已经进入了开工建设6座高塔的最后阶段。高塔和教堂的大部分结构将于2026年，高迪逝世的100周年纪念之时完工；装饰工作将于2030或2032年完工。

游客门票为15-20欧元，以支撑每年2500万欧元的建筑预算。