La cattedrale della Santa Croce e Sant'Eulalia, situata nel Barri Gòtic (quartiere gotico), è la cattedrale-sede dell'arcidiocesi di Barcellona. Insignita nel 1867 del titolo di basilica minore, dal 2 novembre 1929 è Monumento Storico - Artistico spagnolo.
La cattedrale è dedicata alla Santa Creu (la Santa Croce) e a santa Eulalia, la patrona di Barcellona, la quale subì il martirio in epoca romana. La leggenda dice che fu esposta nuda fino a quando, a metà primavera, cadde la neve per coprirne il corpo; le autorità di allora, la misero in una botte chiodata e la fecero rotolare per una stradina che adesso si chiama Baixada de Santa Eulàlia.
La cattedrale attuale fu costruita in stile gotico tra il XIII e il XV secolo sui resti di precedenti chiese.
Il primo edificio fu una basilica paleocristiana (V-VII secolo) a tre navate, con battistero a pianta quadrata che ospitava una fonte battesimale ottagonale. Rimase intatta durante l'invasione dei Visigoti, forse fu trasformata in moschea durante l'occupazione musulmana della città (718-801), per essere restaurata intorno al 877 dal vescovo Frodoí.
Ritrasformata in stile romanico, fu consacrata nel 1058. Più piccola dell'attuale, era anch'essa a tre navate con tre absidi sopraelevate, un portico nella facciata e campanile.
La costruzione dell'attuale edificio, intesa come ristrutturazione e ampliamento della chiesa romanica, iniziò nel maggio del 1298 durante il regno di Giacomo II d'Aragona e il vescovado di Bernardo Pelegrí (1288-1300) per continuare fino alla seconda metà del XV secolo, senza che la chiesa venisse mai chiusa. Per questo motivo mantenne lo stesso asse della chiesa romanica.