Fou iniciat per l’Associació Josefina —fundada pel llibreter Josep M. Bocabella i Verdaguer el 1866— segons un projecte de l’arquitecte Francesc de Paula del Villar i Carmona i la primera pedra fou col·locada el 1882. L’any següent Villar renuncià a l’obra i se’n feu càrrec l’arquitecte Antoni Gaudí i Cornet, que optà per anar modificant el projecte primitiu sense fer-ne un de nou. Un important donatiu permeté vers el 1893 de plantejar-se el temple amb una grandiositat no prevista, i el 1895, impulsada pels descendents de Josep M. Bocabella, fou creada la Fundació de la Junta Constructora del Temple Expiatori de la Sagrada Família (coneguda com Patronat de la Sagrada Família), institució que té com a missió l’administració dels pressupostos i l’execució del projecte de construcció del temple, i que és presidida des dels seus inicis per l’arquebisbe de Barcelona. A causa de la magnitud del projecte, Gaudí decidí d’enllestir una façana per tal de deixar llibertat a les generacions futures a l’hora d’acabar-lo: la façana del Naixement es completà el 1925 i s’iniciaren les torres que donarien la imatge de la part gaudiniana del temple.
A la mort de Gaudí (1926), l’arquitecte Domènec Sugrañes acabà les tres torres que hi faltaven per completar. L’obra restà aturada entre el 1935 i el 1952, fora de treballs de restauració. A partir d’aquest darrer any els arquitectes Francesc de Paula Quintana i Vidal, Lluís Bonet i Garí i Isidre Puig i Boada aixecaren la nova façana de la Passió, les torres de la qual foren inaugurades l’any 1976. L’any 1981 s’inaugurà la plaça de Gaudí, davant la façana del Naixement, que en millorà la visió. El projecte fou de Nicolau M. Rubió i Tudurí. El 1986 hom encomanà a Josep M. Subirachs i Sitjar la realització de les escultures de la façana de la Passió, i el 2000 finalitzaren les obres de cobriment de la nau central. El 2018 hi fou erigida la Creu gloriosa, element previst en els plànols originals de Gaudí i amb el qual es donava per finalitzada aquesta part del temple. D’ençà del 1987 Jordi Bonet i Armengol coordinà i dirigí les obres, amb la col·laboració de C. Boixader, J. Gómez i J. Margarit. L’octubre del 2012 Jordi Faulí substituí Bonet com a arquitecte en cap.
Vista de l’interior de la basílica de la Sagrada Família
eeetthaannn (CC BY-NC 2.0)
L’absència de cap pla de conjunt projectat per Gaudí ha comportat que la idea de completar el temple hagi estat controvertida i fluctuant. D’una banda, pesen els enormes costos que representa una obra d’aquest tipus. En un principi, el fet de dependre de les donacions particulars n’amenaçà sovint la paralització. Tanmateix, els creixents ingressos procedents dels visitants, sobretot a partir dels anys noranta, han modificat aquesta situació. D’altra banda, les crítiques d’ordre estètic a la continuació de l’obra parteixen de la suposició que la creativitat excepcional de Gaudí resultaria desdibuixada amb l’addició d’estils diferents. De fet, la part bastida per Villar és neogòtica, i la façana de la Passió, basada només en dibuixos de Gaudí, tan sols imita els aspectes formals de l’obra gaudiniana, que, per la seva part, varia des d’una lliure i imaginativa interpretació del neogòtic (acabament de la cripta i l’absis) i el Modernisme de la façana del Naixement fins a l’expressionisme i el cubisme de les torres i pinacles.
Cal esmentar també els vitralls de Joan Vila i Grau, inicialment a la façana de Ponent, instal·lats el 2001. A partir d’aquest any, la Junta Constructora li encomanà el disseny i la realització de la totalitat dels vitralls del temple, tasca que ha anat completant els anys posteriors.
El 8 de desembre de 2021 s’encengué l’estel de vidre de dotze puntes que corona la torre de la Mare de Déu, de 128 m, situada sobre l’absis, una de les divuit torres que tindrà el temple —dotze dedicades als apòstols, quatre a cada portal, i una per cada evangelista, al voltant del cimbori, a més de la torre central dedicada a Jesucrist.
El 7 de novembre de 2010 el papa Benet XVI consagrà el temple com a basílica en una cerimònia solemne realitzada dins l’edifici. El temple és sens dubte l’edifici català més conegut arreu del món.