Die Apsis ist der auffälligste Teil der Kirche und befindet sich zwischen der Geburts- und der Passionsfassade. In ihrem zentralen Kreuzgang befindet sich die Kapelle der Mariä Himmelfahrt, flankiert von zwei Sakristeien, von denen eine bereits fertiggestellt ist. Gaudí widmete diese Apsis der Jungfrau Maria, die er sehr bewunderte. Der Entwurf umfasst sieben Apsidenkapellen, die den sieben Leiden und Freuden des Heiligen Joseph gewidmet sind, entsprechend dem Wunsch des Stifters Bocabella. Die Kapellen sind an der Außenseite durch acht Strebepfeiler getrennt, die bis zu 50 Meter hoch sind und Türme aufweisen. Jede Kapelle wird durch drei Buntglasfenster im oberen Bereich hervorgehoben, die von den unteren Strebepfeilern eingerahmt werden. Ihre Struktur ist von der gotischen Architektur inspiriert und folgt dem Grundriss der darunter liegenden Krypta. Die Bauarbeiten fanden zwischen 1890 und 1893 statt, wobei die Gewölbe der Kapellen und der Wandelgang in den ersten Jahren des 21. Jahrhunderts fertiggestellt wurden.

Jahrhunderts fertiggestellt wurden. Die Apsis ist mit reichem Skulpturenschmuck und Statuen zu Ehren der Ordensgründer geschmückt. Entlang der Strebepfeiler, von der Geburt bis zur Passion, finden sich Figuren wie die Heilige Klara, der Heilige Bruno, der Heilige Bernhard von Clairvaux, der Heilige Benedikt von Nursia, die Heilige Scholastika und der Heilige Abt Antonius. Die Glasfenster an der Fassade des Querschiffs stellen den Heiligen Franz von Assisi und die Heilige Teresa von Jesus dar, die die Geburt bzw. die Passion darstellen. Außerdem sind die symbolträchtigen Anagramme von Jesus, der Jungfrau und dem heiligen Josef zu sehen. Die Zinnen der Strebepfeiler werden von Skulpturen aus Ähren und Knospen einheimischer Pflanzen gekrönt, die früher Teil der ländlichen Landschaft waren und der Jungfrau Maria als Blumenopfer dargebracht wurden. Außerdem befinden sich auf dem oberen Teil der Strebepfeiler Wasserspeier mit Tiergestalten wie Schlangen, Chamäleons, Schnecken, Eidechsen, Frösche und Salamander, Schöpfungen von Llorenç Matamala. Im Inneren der Apsis befinden sich 56 Engelsskulpturen auf Kragsteinen, die auf die sieben Kapellen verteilt sind und ein Werk von Jaume Cases sind.

Die erhöhten Geländer der Apsiskapellen sind mit floralen Motiven verziert, die der Antiphon des Kleinen Offiziums der Heiligen Jungfrau Maria entnommen sind, wie Zedern, Palmen, Zypressen, Zimtbäume, Rosen, Olivenbäume und Balsam. Die Giebelenden der Apsisgiebeln sind ebenfalls mit Skulpturen geschmückt, die die Früchte der Jungfrau Maria symbolisieren, wie Hagebutten, Zimt, Datteln, Oliven und Trauben. Die Laternen in den Kapellen tragen die Symbole der Antiphonen der letzten Adventswoche, die so genannten O-Antiphonen.