Arhitectul inițial a fost Francisco de Paula del Villar, dar proiectul a fost preluat de Gaudi, care a creat o expoziție uimitoare de arhitectură Art Nouveau și Noucentisme catalan. După moartea lui Gaudi, alți șapte arhitecți au lucrat la proiect - Domènec Sugrañes i Gras, Francesc de Paula Quintana i Vidal, Isidre Puig Boada, Lluís Bonet i Gari, Francesc Cardoner, Jordi Bonet i Armengol și, în cele din urmă, Jordi Faulí i Oller, care este actualul arhitect regizor al proiectului.
Deși în timpul vieții lui Gaudi doar mai puțin de un sfert din bazilică era terminată, el este considerat proiectantul Sagrada Familia. Deși mulți sunt de părere că lucrările post-Gaudi nu au ținut cont de designul său, acestea au încercat să fie fidele viziunii lui Gaudi. După ce părți ale bazilicii neterminate și modelele și atelierul lui Gaudi au fost distruse în timpul războiului civil spaniol, aceste planuri au fost reconstruite și adaptate pentru a fi mai moderne. Planul Sagrada Familia, așa cum se prezintă, este o creație a geniului lui Gaudi.