Строительство началось в 1298 г. и завершилось только через 150 лет, в 1448 г. Собор возведен по всем канонам каталонской готики. Памятная табличка рядом с Порта де Сант Иу, на Каррер делс Компес, указывает дату начала строительства. Собор посвящен Св. Евлалии, юной девушке, жившей в IV в., которая была подвергнута пыткам и приняла мученическую смерть за христианскую веру. На протяжении многих веков здание подвергалось значительным перестройкам; главный фасад, который до сих пор вызывает критические замечания, был выполнен в конце прошлого века архитекторами Местресом и Фонтом, которые, очевидно, пользовались оригинальными чертежами французского архитектора, сделанными в 1408 г. Центральный шпиль собора был возведен лишь в 1913 г.
Интерьер собора строгий и величественный. Витражи огромных окон выполнены в XV в., они освещают три нефа, являющихся одним из самых ярких образцов каталонской готики. Собор, как настоящая шкатулка с сокровищами, не перестает удивлять посетителей: 26 капелл и сакристия, крипта с саркофагом святой, прекрасный клуатр - все это достойно самого внимательного осмотра. Около главного входа находится Капелла Баптистерия с мраморными крестильными купелями, выполненными Онофре Жулиа примерно в 1443 г. С противоположной стороны расположена Капелла св. Олигария с кованой железной решеткой. Она датируется 1405 г.; над алтарем епископа Олигария (работа Са-Англады) установлено деревянное Распятие (XVI в.), которое Дон Хуан Австрийский (побочный сын Филиппа II) брал с собой на флагман эскадры христианского флота в битве против турок при Лепанто. За Капеллой Св.Олигария расположена Капелла Св.Климента с готическим саркофагом Доньи Сансы Шименис де Кабрера и алтарь XV в. За трансептом открывается пресбитерий, Капелла Мажор (Главная капелла) собора. В капеллах, опоясывающих хоры галереи, находятся многочисленные алтари XIV и XV вв., считающимися непревзойденными образцами каталонского искусства. В Капелле Св. Мигеля сохранился алтарь XIV в. с полотном на сюжет "Посещение", в Капелле дель Патросини (Капелла Св. Покровителей) находится один из шедевров Берната Марторелла - алтарный образ "Преображение", в апсидной Капелле дель Сантиссим Сакрамент (Св. Причастия) находится алтарь XIV в. с изображением Архангела Гавриила. В шестой капелле в алтаре изображены Св. Мартин и Св. Амвросий , в седьмой (XV в.) - Св. Клара и Св. Екатерина. В Капелле делс Сантс Иносентс находится готическое надгробие епископа Рамона де Эскалес.
Справа от Главного алтаря расположены два надгробных памятника основателям собора: графу Рамону Беренгеру I и его супруге Альмодис. Слева от трансепта можно попасть на Каррер делс Компес через Порта де Сант Иу, самую древнюю часть собора, сохранившую романские черты. Под Главным алтарем небольшая лестница ведет в Крипту, где в алебастровом саркофаге (1327 г., работа одного из учеников Николы Пизано) покоятся останки Св. Евлалии. На большом замке свода крипты, проект которого принадлежит Жауме Фабре, немецкий художник Мюллер изобразил Коронацию Св. Евлалии. В центре главного нефа находится ренессансная ограда большого Хора. Работы по его созданию начались в 1390 г., когда епископом Барселоны был Рамон де Эскалес: его герб (три лестницы) изображен на стенах хора. Вся ограда декорирована мраморными барельефами со сценами из жизни св. Евлалии (работа Ордоньеса и Вилара, 1517 г.). За оградой находятся знаменитые деревянные кресла, украшенные разноцветными позолоченными гербами рыцарей Ордена Золотого Руна, которых созвали в Соборе император Карл V и эрцгерцог Максимилиан Австрийский в 1519 г. Кресла и епископская кафедра - работа Са-Англады, а венчающие их пинакли - произведение немецкого мастера Лохнера (завершены в конце XV в.).
В углу, справа от Капеллы Мажор, находится Сакристия, где хранится Сокровищница собора. Это ценная коллекция предметов культа и церковного искусства, среди которых реликварий XV в., украшенный орденской цепью Золотого Руна, принадлежавшей Карлу V, золоченое кресло арагонского короля Мартина I и ковчег для даров из золота и серебра (1390 г.).
В Клуатр (внутренний дворик) можно попасть через Порта де Сант Север, из Капеллы Санта Лусия, расположенной справа от главного входа в собор, через Порта де Санта Эулалия (прекрасный портал в стиле "пламенеющей" готики, XV в., не закончен), которая выходит на Каррер дель Бизбе Ирурита, и через Порта де ла Пьетат, над которой в люнете находится деревянное изображение Пьеты, выполненное в северо-европейской манере (XVI в.). Этот дворик является не только одним из самых красивых готических клуатров, но представляет собой уникальное сооружение, благодаря исключительному разнообразию составляющих его частей. Вдоль трех из четырех его сторон находятся старинные капеллы религиозных конгрегаций, отгороженные от галереи простыми коваными решетками. Самым старинным является крыло, примыкающее к собору, оно датируется XIV в., другие относятся к середине XVв.
На стыке старинного крыла с тем, которое перпендикулярно стороне церкви, расположена Порта де Сант Север в романском стиле, напротив которой находится очаровательный старинный фонтан для омовения рук, размещенный внутри небольшого сооружения в форме маленького храма Пабелло де Сан Жорди, свод которого украшен скульптурными изображениями: в центре - Св. Георгий, а по нервюрам - Отцы Церкви. Каждый год на праздник "Корпус Домини" (Тела Господня) в этом крошечном храме исполняется традиционный "танец яйца": яичная скорлупа, подвешенная над фонтаном, "танцует" под воздействием водной струи. Около этого храма находится небольшое озерцо, в котором плавают гуси, считающиеся символом непорочной чистоты Св. Евлалии. По диагонали от Порта де Сант Север расположена Капелла Санта Лусия, или, если быть точными, остатки романской церкви XIII в. Она была посвящена Мадонне в 1268 г.; со стороны фасада - красивый романский портал. Интерьер простой и строгий, планировка прямоугольная, свод цилиндрический; здесь находятся гробницы епископа Арнау де Гурб, основателя капеллы, и каноника Св. Коломы. Изображение святой украшает главный алтарь.
Зал Капитула, смежный с капеллой, был построен в первой половине XV в., сейчас в нем размещен Музей собора, в котором, среди других произведений искусства, находится "Пьета" Бартоломе Бермехо (конец XV в.), миниатюрный требник Св. Евлалии (работа Рамона Десторрента), алтарь с изображением Св. Бернардина (XV в.) Жауме Угета, "Мадонна с младенцем" (XV в.) Сано ди Пьетро и "Св. Онуфрий" (XIV в.) Жауме Серра.