O arquiteto inicial foi Francisco de Paula del Villar, mas o projeto foi assumido por Gaudí, que criou uma exibição impressionante da arquitetura Art Nouveau e do Noucentismo catalão. Após a morte de Gaudí, sete outros arquitetos trabalharam no projeto - Domènec Sugrañes i Gras, Francesc de Paula Quintana i Vidal, Isidre Puig Boada, Lluís Bonet i Gari, Francesc Cardoner, Jordi Bonet i Armengol e, por último, Jordi Faulí i Oller, que é o atual arquiteto diretor do projeto.
Embora durante a vida de Gaudí apenas menos de um quarto da basílica tenha sido concluído, ele é considerado o designer da Sagrada Família. Embora muitos sejam da opinião de que o trabalho pós-Gaudí desconsiderou seu projeto, ele tentou se manter fiel à visão de Gaudí. Depois que partes da basílica inacabada e os modelos e a oficina de Gaudí foram destruídos durante a Guerra Civil Espanhola, esses planos foram reconstruídos e adaptados para ficarem mais modernos. O plano da Sagrada Família, como está, é uma criação do gênio de Gaudí.
