Commencée en 1882 selon le projet original de Francisco del Villar, la construction a été reprise par Gaudí le 3 novembre 1883. Il a modifié les piliers en ajoutant des chapiteaux aux motifs naturalistes. Il a également surélevé la voûte et entouré la crypte d'un fossé pour assurer une lumière directe et une bonne ventilation. Il déplace également le maître-autel de son emplacement d'origine sur l'escalier principal au centre du transept, laissant ainsi l'espace libre et plaçant deux escaliers en colimaçon sur les côtés. Les premiers plans de Gaudí pour la Sagrada Família concernaient la chapelle Saint-Joseph, construite entre 1884 et 1885, année où la première messe a été célébrée. Les travaux de la crypte n'ont été achevés qu'en 1891.

La crypte, située à 10 mètres sous le niveau de la rue, est de forme semi-circulaire et mesure 40 mètres de long et 30 mètres de large. Le déambulatoire abrite sept chapelles dédiées à la Sainte Famille de Jésus : Saint Joseph, le Sacré-Cœur, l'Immaculée Conception, Saint Joachim, Sainte Anne, la chapelle de Saint Jean-Baptiste et Saint Jean l'Évangéliste, et la chapelle de Sainte Élisabeth et Saint Zacharie. Ces chapelles sont disposées en cercle. En face d'elles, cinq autres chapelles sont disposées en ligne droite : la chapelle centrale, dédiée à la Sagrada Familia et abritant l'autel ; flanquée des chapelles de Notre-Dame du Mont Carmel, où Gaudí est enterré ; de Jésus-Christ ; de Notre-Dame de Montserrat ; et du Saint-Christ, où Josep Maria Bocabella fut initialement enterré jusqu'à ce que sa tombe soit profanée en 1936. Sous les escaliers en colimaçon situés sur les côtés se trouvent les sacristies correspondantes.

Les voûtes de la crypte sont de style gothique et chacune d'entre elles - 22 au total - possède une clé de voûte centrale décorée d'anagrammes ou de figures d'anges et d'autres éléments. La clé de voûte centrale se distingue par un relief polychrome représentant l'Annonciation, une création de Joan Flotats. Cette voûte centrale est la plus haute et dépasse le sol de deux mètres, à la hauteur du presbytère, où de grandes fenêtres permettent d'observer la crypte d'en haut et d'éclairer l'espace en bas. Les voûtes sont soutenues par des lunettes reposant sur des arcs soutenus par dix piliers disposés en faisceaux de colonnettes.