Den opprinnelige arkitekten var Francisco de Paula del Villar, men prosjektet ble overtatt av Gaudi, som skapte en fantastisk oppvisning i jugendstil og katalansk noucentisme-arkitektur. Etter Gaudis død har syv andre arkitekter arbeidet med prosjektet - Domènec Sugrañes i Gras, Francesc de Paula Quintana i Vidal, Isidre Puig Boada, Lluís Bonet i Gari, Francesc Cardoner, Jordi Bonet i Armengol og til slutt Jordi Faulí i Oller, som i dag er Regissør for prosjektet.
Selv om bare mindre enn en fjerdedel av basilikaen sto ferdig i Gaudis levetid, regnes han som designeren av Sagrada Familia. Selv om mange mener at verket etter Gaudi har sett bort fra hans design, har man forsøkt å være tro mot Gaudis visjon. Etter at deler av den uferdige basilikaen og Gaudis modeller og verksted ble ødelagt under den spanske borgerkrigen, ble disse planene rekonstruert og tilpasset slik at de ble mer moderne. Planen til Sagrada Familia, slik den står, er en kreasjon av Gaudis geni.