En julio de 1926, un mes después de la muerte de Antoni Gaudí, Joaquim Folch i Torres, director general de los Museos de Arte de Barcelona, proponía hacer, en el propio obrador de Gaudí, un museo para conservar y difundir la obra de Gaudí. Esta idea era reforzada en 1935 por un grupo de artistas e intelectuales.

La quema del obrador, en 1936, significó una pérdida inmensa y, para la propuesta del museo, un cambio. Se inició el largo proceso de recogida de material relacionado con la obra y la figura de Gaudí y de recomposición de modelos de yeso a través de los restos. Este proceso tenía que permitir la continuación de la obra del templo y la apertura de un museo forzosamente diferente del pensado antes de 1936.

El museo se inauguró en 1961 en el semisótano de la fachada de la Pasión. Este núcleo primitivo, junto con las posteriores ampliaciones y reformas, forma parte del museo actual que, sin olvidar el conjunto de la obra de Gaudí, centra la exposición en los trabajos de construcción del templo.

Hay que destacar los dibujos, las fotografías de época, el mobiliario litúrgico y las maquetas (originales restauradas, réplicas de originales y nuevas). Es notoria la reconstrucción de la maqueta polifunicular de la iglesia de la Colonia Güell.

El actual taller de los modelistas, donde se restauran las maquetas originales de Gaudí y se reproducen a diferentes escalas a fin de asegurar la fidelidad al proyecto original, así como un audiovisual sobre la historia y el momento actual de la construcción del templo, completan la visita al museo y la hacen más didáctica y comprensible.

Actualmente se diseña un proyecto global de ampliación y renovación del museo con el doble propósito de preservar la obra y el espíritu de Gaudí y de acercarlos a los diferentes públicos interesados. Se considera relevante la biografía personal de Antoni Gaudí, que tiene que concluir con la visión de su tumba.