La storia del Palau è connessa a quella della società corale che tuttora lo utilizza per i suoi concerti e iniziative. È anche sede della scuola di canto Orfeó Català.

Venne progettato agli inizi del XX secolo da Lluís Domènech i Montaner.[1] L'area designata ad ospitare il Palau è nel quartiere Sant Pere in una via adiacente alla via Laietana; la prima pietra del Palau venne collocata nel 1905 e ci vollero tre anni per terminare l'intera costruzione (1908); il palazzo fu considerato all'unanimità il simbolo della nuova architettura modernista catalana di cui da tempo l'ideatore cercava una sintesi. Il comune di Barcellona premiò per questo motivo il Palau nel 1909.

Nel 1971 il Palau venne dichiarato monumento nazionale.

Dal 1982 al 1989 il Palau fu oggetto di restauro ed ampliamento ad opera degli architetti Óscar Tusquets e Carles Diaz: nel 2000 iniziò la seconda fase dei lavori di ampliamento che dotarono il Palau di un edificio contiguo di sei piani di altezza in cui trovarono posto i camerini, la biblioteca, un archivio, una sala riunione e gli uffici. Per non togliere luce al palazzo, fu costruita una piazzetta sul lato sinistro dello stesso, operazione che costò l'abbattimento di un'ala di una chiesa attigua al Palau.

Nel 1997 il Palau de la Música Catalana è stato dichiarato dall'UNESCO patrimonio mondiale dell'umanità.