Al juliol del 1926, un mes després de la mort d'Antoni Gaudí, Joaquim Folch i Torres, director general dels Museus d'Art de Barcelona, proposava fer, al mateix obrador de Gaudí, un museu per conservar i difondre l'obra de Gaudí. Aquesta idea era reforçada el 1935 per un grup d'artistes i intel·lectuals.

La crema de l'obrador, el 1936, significà una pèrdua immensa i, per a la proposta de museu, un canvi. Es va iniciar el llarg procés de recull de material relacionat amb l'obra i la figura de Gaudí i de recomposició de models de guix a través de les restes. Aquest procés havia de permetre la continuació de l'obra del temple i l'obertura d'un museu, forçosament diferent del pensat abans del 1936.

El Museu s'inaugurà el 1961 al semisoterrani de la façana de la Passió. Aquest nucli primitiu, juntament amb les posteriors ampliacions i reformes, és part de l'actual Museu que, sense oblidar el conjunt de l'obra de Gaudí, centra l'exposició en els treballs de construcció del temple.

Cal destacar els dibuixos, les fotografies d'època, el mobiliari litúrgic i les maquetes originals restaurades, rèpliques d'originals i noves. És remarcable la reconstrucció de la maqueta polifunicular de l'església de la Colònia Güell.

L'actual taller dels modelistes, on es restauren les maquetes originals de Gaudí i es reprodueixen a diferents escales per tal d'assegurar la fidelitat al projecte original, i un audiovisual sobre la història i el moment actual de la construcció del temple completen la visita al Museu i la fan més didàctica i comprensible.

Actualment es dissenya un projecte global d'ampliació i renovació del Museu amb el doble propòsit de preservar l'obra i l'esperit de Gaudí i de facilitar-ne el seu coneixement als diversos públics interessats. Es considera rellevant la biografia personal d'Antoni Gaudí, que ha de concloure amb la visió de la seva tomba.